Prevention of the 2/1 neoclassical tearing mode in DIII-D

DIII-Dにおける2/1新古典テアリングモードの予防

Prater, R.*; La Haye, R. J.*; Luce, T. C.*; Petty, C. C.*; Strait, E. J.*; Ferron, J. R.*; Humphreys, D. A.*; 諌山 明彦; Lohr, J.*; 長崎 百伸*; Politzer, P. A.*; Wade, M. R.*; Welander, A. S.*

Prater, R.*; La Haye, R. J.*; Luce, T. C.*; Petty, C. C.*; Strait, E. J.*; Ferron, J. R.*; Humphreys, D. A.*; Isayama, Akihiko; Lohr, J.*; Nagasaki, Kazunobu*; Politzer, P. A.*; Wade, M. R.*; Welander, A. S.*

DIII-Dでは、ITERハイブリッドシナリオと同等の運転領域で局所的な電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を用いることにより、m/n=2/1の新古典テアリングモード(NTM)の発生を予防することに成功した(はポロイダルモード数,はトロイダルモード数)。モーショナルシュタルク効果計測の結果を用いて実時間で平衡計算を行いの場所を追跡することが可能になった結果、NTMが発生していなくてもの場所に電流駆動を行うことが可能となった。この制御システムを用い、ITERハイブリッドシナリオと同等の運転領域で2/1モードを回避し、良好な閉じ込め性能を1秒間以上維持することに成功した。このときのベータ値は、導体壁がないときの理想キンクモードの安定性限界と同等であった。またこの実験結果は、修正Rutherford式を使ったモデル計算でよく説明できることも明らかになった。

Onset of the m/n=2/1 neoclassical tearing mode (NTM) has been prevented in high-performance DIII-D discharges using localized electron cyclotron current drive (ECCD). Active tracking of the =2 surface location, using real-time equilibrium reconstructions with motional Stark effect data, allows the current drive to be maintained at the rational surface even in the absence of a detectable mode. With the application of this technique in DIII-D hybrid discharges, the 2/1 mode is avoided and good energy confinement is maintained for more than 1 second with at the estimated n=1 no-wall stability limit for ideal kink modes ( approximately equals 3.9 % and normalized beta approximately equals 3.2). The results can be understood through modeling using the modified Rutherford equation.