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ELM propagation in the low- and high-field-side Scrape-off Layer of the JT-60U tokamak

JT-60Uトカマクの高磁場側スクレイプ・オフ層におけるプラズマ伝搬

朝倉 伸幸; 川島 寿人; 大野 哲靖*; 松永 剛; 仲野 友英; 大山 直幸

Asakura, Nobuyuki; Kawashima, Hisato; Ono, Noriyasu*; Matsunaga, Go; Nakano, Tomohide; Oyama, Naoyuki

JT-60Uトカマクでは可動静電プローブによるスクレイプ・オフ層プラズマの高速測定が行われELMにより排出された熱・粒子の伝搬が測定されている。第一壁への熱負荷を増加する要因と考えられる磁力線方向に伸びた線状のプラズマ束(フィラメント)の運動について、初めて測定された高磁場側スクレイプ・オフ層での結果と低磁場側での伝搬特性とを比較した。イオン飽和電流の高速測定により複数のピークが観測され、プローブ位置をフィラメントが通過したと考えられる。フィラメントは、高磁場側ではセパラトリクス付近で特に多く観測され、トロイダル方向へ回転しながらダイバータ方向へ高速(イオン音速)で移動する。複数のピークの時間間隔とそれぞれのピークの時間幅から、フィラメントのトロイダルモード数は15$$sim$$25、ポロイダル方向の広がりは、2$$sim$$4cm程度と評価される。低磁場側での観測結果は、モード数は約1.5倍、大きさは同程度であることを示唆する。さらに、フィラメントが通過した後、プラズマ流の逆流が高磁場側SOLの広い範囲で観測され粒子や不純物イオンの輸送に大きく影響を及ぼすと考えられる。

In JT-60U, the filament structure was measured at three poloidal locations, and its time evolution were investigated at the inner (high-field-side) SOL as well as outer (low-field-side) SOL. At the inner SOL, filament structure with 7-8 multi-peaks was, for the first time, determined only close to sepatratrix. Delay of the first peak after start of MHD activity was faster than characteristic time of the parallel convection from the outer midplane, and Mach numbers reached ion sonic level. These results show that ELM filaments extend from outer to inner plasma edge, and a part of the filaments are exhausted to the inner SOL. Toroidal mode number (n) and size of the filament (dz) were evaluated from the interval of the multi-peaks and duration of each peak: n 15-25 and dz 2-4 cm at the HFS SOL, and n was smaller than and dz was comparable to those at the LFS SOL. After the multi-peak appearance, flow reversal of SOL plasma was generated over wide region of the inner SOL.

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