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Effect of toroidal field ripple and toroidal rotation on H-mode performance and ELM characteristics in JET/JT-60U similarity experiments

JETとJT-60Uの相似実験におけるトロイダル磁場リップルとトロイダル回転がHモード性能やELM特性に与える影響

大山 直幸; Saibene, G.*; 鎌田 裕; 神谷 健作; Loarte, A.*; L$"o$nnroth, J.*; Parail, V.*; 坂本 宜照; Salmi, A.*; Sartori, R.*; 篠原 孝司; 竹永 秀信; 浦野 創; de Vries, P.*; 吉田 麻衣子; JT-60チーム; JET-EFDA Contributors*

Oyama, Naoyuki; Saibene, G.*; Kamada, Yutaka; Kamiya, Kensaku; Loarte, A.*; L$"o$nnroth, J.*; Parail, V.*; Sakamoto, Yoshiteru; Salmi, A.*; Sartori, R.*; Shinohara, Koji; Takenaga, Hidenobu; Urano, Hajime; de Vries, P.*; Yoshida, Maiko; JT-60 Team; JET-EFDA Contributors*

JETとJT-60Uにおいてトロイダル磁場リップルと周辺トロイダル回転がHモード・ペデスタル性能やELM特性に与える影響を調べた。JT-60Uでは、フェライト鋼の設置により平均磁場リップルを約1.2%から約0.5%に低減することができた。一方、JETでは、コイル電流を変えることでリップル率を能動的に変化できる。どちらの装置も、リップル率を増やすとプラズマ電流方向(co方向)のトロイダル回転が減少する。しかし、同じリップル率0.5%で比較しても、JETの回転よりJT-60Uの回転は小さい。一連のパワースキャン,密度スキャンの結果、小さいリップル率か大きなco方向回転が高いペデスタル性能と閉じ込め性能には適していることがわかった。ELM特性に関しては、大きなco方向回転がELMによるエネルギー損失を増加させると考えられる。

The effect of the toroidal field ripple and the edge toroidal rotation on H-mode and pedestal performance as well as ELM characteristics are investigated both in JET and JT-60U. In JT-60U, the amplitude of TF ripple was reduced from 1.2 % to 0.5 % after the installation of ferritic steel tiles. In JET, the ripple amplitude can actively be varied. In both devices, edge rotation in the same direction to the plasma current was reduced with increasing the ripple amplitude. Even at the same amplitude of 0.5 %, the achievable edge rotation in JT-60U was still lower than that in JET. A series of power and density scans performed at several ripple amplitude indicated that plasmas with smaller ripple amplitude and/or larger co-rotation are favorable to achieve higher pedestal pressure and plasma confinement in both devices. As for ELM characteristics, larger co-rotation seems to increase the ELM energy loss together with the reduction of the ELM frequency.

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