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Comparison of the spatial and temporal structure of type-I ELMs

タイプ1ELMの時間及び空間構造の比較

Kirk, A.*; 朝倉 伸幸; Boedo, J. A.*; Beurskens, M.*; Counsell, G. F.*; Eich, T.*; Fundamenski, W.*; Herrmann, A.*; 鎌田 裕; Leonard, A. W.*; Lisgo, S.*; Loarte, A.*; 大山 直幸; Pitts, R. A.*; Schmid, A.*; Wilson, H. R.*

Kirk, A.*; Asakura, Nobuyuki; Boedo, J. A.*; Beurskens, M.*; Counsell, G. F.*; Eich, T.*; Fundamenski, W.*; Herrmann, A.*; Kamada, Yutaka; Leonard, A. W.*; Lisgo, S.*; Loarte, A.*; Oyama, Naoyuki; Pitts, R. A.*; Schmid, A.*; Wilson, H. R.*

トカマク・プラズマ周辺部で発生するタイプ-1ELMにより、熱・粒子はスクレイプ・オフ層に排出され、一部は磁力線方向に伸びた線状のプラズマ束(フィラメント)として伝搬が測定されている。本論文は、多くのトカマクで測定されたフィラメントの形状及び発生から第一壁へ向かう運動についてまとめた。フィラメントは、プラズマ周辺部でELM発生前に生成されるが、ポロイダル方向に伸びた断面形状であり装置の大きさに伴い増加する。排出されたフィラメントのトロイダル方向の回転速度は低下するが、半径方向に伝搬する速度はそのまま維持される傾向があり、第一壁への熱負荷の主な原因となる。1本のフィラメントは、ELMによりスクレイプ・オフ層に排出されたエネルギー損失全体の最大2.5%である。

A comparison of the spatial and temporal evolution of the filamentary structures observed during type I ELMs is presented from a variety of diagnostics and machines. There is evidence that these filaments can be detected inside the LCFS prior to ELMs. The filaments do not have a circular cross section instead they are elongated in the perpendicular (poloidal) direction and this size appears to increase linearly with the minor radius of the machine. The filaments start rotating toroidally/poloidally with velocities close to that of the pedestal. This velocity then decreases as the filaments propagate radially. It is most likely that the filaments have at least their initial radial velocity when they are far out into the SOL. The dominant loss mechanism is through parallel transport and the transport to the wall is through the radial propagation of these filaments. Measurements of the filament energy content show that each filament contains up to 2.5 % of the energy released by the ELM.

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