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Theoretical analysis and predictive modelling of ELMs mitigation by enhanced toroidal ripple and ergodic magnetic field

トロイダル磁場リップルの増加やエルゴディック磁場によるELM低減化の理論解析と予測モデル

Parail, V. V.*; Evans, T. E.*; Johnson, T.*; L$"o$nnroth, J.*; 大山 直幸; Saibene, G.*; Sartori, R.*; Salmi, A.*; de Vries, P.*; Becoulet, M.*; Corrigan, G.*; Hastie, J.*; Gimblett, C.*; Greenfield, C. M.*; 波多江 仰紀; Howell, D.*; Hyn$"o$nen, V.*; 鎌田 裕; Kiviniemi, T.*; Kurki-Suonio, T.*; Loarte, A.*; Nardon, E.*; 篠原 孝司; JET-EFDA Contributors*

Parail, V. V.*; Evans, T. E.*; Johnson, T.*; L$"o$nnroth, J.*; Oyama, Naoyuki; Saibene, G.*; Sartori, R.*; Salmi, A.*; de Vries, P.*; Becoulet, M.*; Corrigan, G.*; Hastie, J.*; Gimblett, C.*; Greenfield, C. M.*; Hatae, Takaki; Howell, D.*; Hyn$"o$nen, V.*; Kamada, Yutaka; Kiviniemi, T.*; Kurki-Suonio, T.*; Loarte, A.*; Nardon, E.*; Shinohara, Koji; JET-EFDA Contributors*

現在のトカマクやITERでのELM低減化手法としてトロイダル磁場リップルの増大と外部より供給するセパラトリックス近傍への共鳴磁場摂動(RMP)が検討されている。これらの手法は、異なる物理に基づいて輸送を増加しているが、この増加した輸送がプラズマダイナミクスやELM低減化へ与える影響は補完的、もしくは似たものである。本論文では、リップルやRMPによりもたらされる輸送に関する物理プロセスの理論解析の結果とともに予測モデルについて報告する。現在のトカマク装置での実験結果との比較も行う。

Ripple-induced transport and externally driven resonance magnetic perturbations (RMP) near the separatrix are considered as prospective methods of ELM mitigation in present day tokamaks and ITER. Although these methods rely on different physics to generate extra transport, the influence of this transport on plasma dynamics and ELM mitigation is either similar or supplementary. The results of extensive theoretical analysis of the underlying physics processes behind transport induced by ripple and RMP is presented together with predictive transport modelling. Comparison with experiments on present-day tokamaks is given.

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