Dynamic transport simulation including plasma rotation and radial electric field

プラズマ回転と径電場を取り入れた動的輸送シミュレーション

本多 充; 福山 淳*

Honda, Mitsuru; Fukuyama, Atsushi*

動的輸送コードTASK/TXを新たに開発した。既存の輸送コードと異なる点は、流束・勾配関係に基づく拡散型輸送方程式を解くのではなく、慣性項を含んだ運動方程式とマクスウェル方程式を結合して直接解くことにより、速い時間スケールで起こる遷移現象やプラズマの回転を自己無撞着に記述することができるところにある。また、Hモードの形成に重要な役割を果たす径電場はプラズマ表面近傍で急激に変化するため、プラズマ表面に境界条件を置いてコアプラズマを解くだけではHモードをうまく記述することができない。そこでTASK/TXではSOLモデルを組み込むことで、コアからSOLまでのプラズマをまとめて扱うことができ、プラズマ表面での振る舞いを境界条件の仮定なしに解析できる。TASK/TXの方程式系が主要な新古典効果を記述できることを確認した後、粒子拡散が記述できているか、新古典効果はプラズマにどのような影響を与えるかなどを調べた。TASK/TXはNBIを順・逆の両方向に入射することができるため、NBI入射によるプラズマ回転や径電場形成への影響を調べ、それがJFT-2Mで観測されている実験と定性的に一致していることを確認した。

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