Particle transport and fluctuation characteristics around the neoclassically optimized configurations in LHD

LHDにおける新古典輸送に対して最適化された配位近傍での粒子輸送及び揺動特性

田中 謙治*; Michael, C.*; Vyacheslavov, L. N.*; 横山 雅之*; 村上 定義*; 若狹 有光*; 竹永 秀信; 村岡 克紀*; 川端 一男*; 徳沢 季彦*; 秋山 毅志*; 居田 克巳*; 吉沼 幹朗*; 山田 一博*; 成原 一途*; 山田 弘司*; LHD実験グループ*

Tanaka, Kenji*; Michael, C.*; Vyacheslavov, L. N.*; Yokoyama, Masayuki*; Murakami, Sadayoshi*; Wakasa, Arimitsu*; Takenaga, Hidenobu; Muraoka, Katsunori*; Kawahata, Kazuo*; Tokuzawa, Tokihiko*; Akiyama, Tsuyoshi*; Ida, Katsumi*; Yoshinuma, Mikiro*; Yamada, Ichihiro*; Narihara, Kazumichi*; Yamada, Hiroshi*; LHD Experimental Group*

LHDでの密度分布の測定結果と密度変調実験で評価した粒子輸送係数について報告する。磁気軸位置,トロイダル磁場,加熱パワーを変えたデータセットを用いることにより、さまざまな新古典輸送レベルに対して解析を行った。新古典輸送が極小化された配位(磁気軸位置3.5m,トロイダル磁場2.8T)では、ピークした密度分布が観測された。このとき、ピーキング係数は衝突周波数の減少に対して緩やかに増加しており、この傾向はJT-60Uでの測定結果と同様である。そのほかの条件では、ピーキング度は衝突周波数の減少とともに低減した。新古典輸送の寄与が大きい場合は、ホローな密度分布が観測されている。新古典輸送理論と実験で評価した粒子輸送係数の比較から、極小化の条件は両者で異なることを明らかにした。このことは、新古典輸送の極小化が、乱流輸送の極小化と異なることを示唆している。ホローな密度分布とピークした密度分布では、乱流揺動の空間分布が異なっていることが観測された。この乱流揺動は、イオン温度勾配モードが不安定な領域で存在している。

Density profiles in LHD were measured and particle transport coefficients were estimated from density modulation experiments in LHD. The dataset of different magnetic axis, toroidal magnetic filed and heating power provided data set of widely scanned neoclassical transport. At minimized neoclassical transport configuration ( = 3.5 m, = 2.8 T) showed peaked density profile. Its peaking factor increased gradually with decrease of collisional frequency. This is a similar result observed in JT-60U. At other configuration, peaking factor reduced with decrease of collsional frequency. Data set showed that larger contribution of neoclassical transport produced hollowed density profile. Comparison between neoclassical and estimated particle diffusivity showed different minimum condition. Clear difference of spatial profile of turbulence was observed between hollowed and peaked density profiles. Major part of fluctuation existed in the unstable region of ion temperature gradient mode.