Identification of a low plasma-rotation threshold for stabilization of the resistive-wall mode

抵抗性壁モードの安定化に対する低いプラズマ回転閾値の同定

武智 学; 松永 剛; 相羽 信行; 藤田 隆明; 小関 隆久; 小出 芳彦; 坂本 宜照; 栗田 源一; 諌山 明彦; 鎌田 裕; JT-60チーム

Takechi, Manabu; Matsunaga, Go; Aiba, Nobuyuki; Fujita, Takaaki; Ozeki, Takahisa; Koide, Yoshihiko; Sakamoto, Yoshiteru; Kurita, Genichi; Isayama, Akihiko; Kamada, Yutaka; JT-60 Team

抵抗性壁モード(RWM)を安定化させるために必要なプラズマ回転の最小値を接線中性粒子ビームによる外部からの運動量入力を用いてプラズマ回転を制御することにより調べた。観測された閾値はアルフヴェン速度の0.3%でこれまでの磁気ブレーキを用いた実験結果に比べて非常に小さい。この低い閾値は理想壁のある場合でのベータ限界付近までほとんどベータ依存性を持たない。これらの結果は将来の核融合炉のような小さな回転でしか回転しない大きなプラズマにおいて、RWMを安定化させるための帰還制御の性能の要求を大きく低減することを示唆している。

The plasma rotation necessary for stabilization of resistive wall modes (RWMs) is investigated by controlling the toroidal plasma rotation with external momentum input by injection of tangential neutral beams. The observed threshold is 0.3 % of the Alfvn velocity and much smaller than the previous experimental results obtained with magnetic braking. This low critical rotation has a very weak dependence as the ideal wall limit is approached. These results indicate that for large plasmas such as in future fusion reactors with low rotation, the requirement of the additional feedback control system for stabilizing RWM is much reduced.