A Simulation study on inductive ITB control in reversed shear tokamak discharges

非誘導電流駆動トカマクプラズマにおける誘導電流摂動を用いた内部輸送障壁の外部制御

中村 幸治; 飛田 健次; 福山 淳*; 武井 奈帆子; 高瀬 雄一*; 小関 隆久; Jardin, S. C.*

Nakamura, Yukiharu; Tobita, Kenji; Fukuyama, Atsushi*; Takei, Nahoko; Takase, Yuichi*; Ozeki, Takahisa; Jardin, S. C.*

プラズマ輸送改善と整合したシミュレーションを行い、非誘導電流駆動トカマクにおいて、プラズマ外部から誘導電流を揺動的に印加すると内部輸送障壁の位置と強さの双方を制御できることを示した。内部輸送障壁位置の制御性は、揺動を受ける前の非誘導電流の駆動分布に応じて異なり、LHCDのように広がりを持ち磁気軸から外れた非誘導電流駆動の場合は動き易く、広がりの狭い局所的なECCDの場合は動かないことを明らかにした。また、この磁気シア分布の外部制御によって、高自発電流プラズマでは常に劣化する傾向にある内部輸送障壁の強度を容易に回復・維持できることを示した。

A self-consistent simulation, including a model for improved core energy confinement, demonstrates that externally applied, inductive current perturbations can be used to control both the location and strength of internal transport barriers (ITBs) in a fully non-inductive tokamak discharge. We find that ITB structures formed with broad non-inductive current sources such as LHCD are more readily controlled than those formed by localized sources such as ECCD. Through this external control of the magnetic shear profile, we can maintain the ITB strength which is otherwise prone to deteriorate when the bootstrap current increases.