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Energy loss for grassy ELMs and effects of plasma rotation on the ELM characteristics in JT-60U

JT-60Uにおけるgrassy ELMによるエネルギー損失とプラズマ回転がELMに与える影響

大山 直幸; 坂本 宜照; 諫山 明彦; 武智 学; Gohil, P.*; Lao, L. L.*; Snyder, P. B.*; 藤田 隆明; 井手 俊介; 鎌田 裕; 三浦 幸俊; 及川 聡洋; 鈴木 隆博; 竹永 秀信; 東井 和夫*; JT-60チーム

Oyama, Naoyuki; Sakamoto, Yoshiteru; Isayama, Akihiko; Takechi, Manabu; Gohil, P.*; Lao, L. L.*; Snyder, P. B.*; Fujita, Takaaki; Ide, Shunsuke; Kamada, Yutaka; Miura, Yukitoshi; Oikawa, Toshihiro; Suzuki, Takahiro; Takenaga, Hidenobu; Toi, Kazuo*; JT-60 Team

grassy ELMは、type I ELMの約15倍早い、数kHzになる周期的な崩壊により特徴付けられる。ダイバータ板への熱流速はtype I ELMの10%程度であり、熱流速が小さい理由はELMによる崩壊領域が狭いためであることがわかった。このType I ELMとgrassy ELMにおける崩壊領域の違いは理想MHD安定性の計算と定性的に矛盾しない。また、grassy ELMにより失われるエネルギーはペデスタル部に蓄えられているエネルギーの0.4-1%である。高三角度領域においてプラズマ電流と逆方向のトロイダル回転を増加させると、type I ELMから周波数の高いgrassy ELMへと変化することがわかった。一方、低三角度領域では、プラズマ位置を最適化しつつ、プラズマ電流と逆方向のトロイダル回転を増加させることによりELMを安定化すること(QH-mode)ができた。プラズマ周辺部に局在化した揺動がペデスタル圧力を減少することによりQH-modeが3.4秒間にわたり維持できていると思われる。

The grassy ELM is characterized by the high frequency periodic collapse up to $$sim$$kHz, which is $$sim$$15 times faster than that for type I ELM. A divertor peak heat flux due to grassy ELMs is less than 10% of that for type I ELMs. This smaller heat flux is caused by narrower radial extent of the collapse of temperature pedestal. The different radial extent between type I ELMs and grassy ELMs qualitatively agrees with the different radial distribution of the eigen function of the ideal MHD stability analysis. The ratio of ELM energy loss for grassy ELMs to the pedestal stored energy was 0.4-1%. In high triangularity regime, ELM amplitude, frequency and type can be changed from type I ELM to high frequency grassy ELM as counter plasma rotation was increased. In low triangularity regime, on the other hand, the complete ELM suppression (QH-mode) has been achieved, when the plasma position is optimized with CTR-NBIs. The existence of the edge fluctuations localized in pedestal region may reduce the pedestal pressure, and therefore the QH-mode can be sustained for long time up to 3.4s.

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パーセンタイル:4.84

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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