Effect of toroidal field ripple on plasma rotation in JET

JETにおけるトロイダル磁場リップルがトロイダル回転に与える影響

de Vries, P. C.*; Salmi, A.*; Parail, V.*; Giroud, C.*; Andrew, Y.*; Biewer, T. M.*; Cromb, K.*; Jenkins, I.*; Johnson, T.*; Kiptily, V.*; Loarte, A.*; Lnnroth, J.*; Meigs, A.*; 大山 直幸; Sartori, R.*; Saibene, G.*; 浦野 創; Zastrow, K.-D.*; JET-EFDA Contributors*

de Vries, P. C.*; Salmi, A.*; Parail, V.*; Giroud, C.*; Andrew, Y.*; Biewer, T. M.*; Cromb, K.*; Jenkins, I.*; Johnson, T.*; Kiptily, V.*; Loarte, A.*; Lnnroth, J.*; Meigs, A.*; Oyama, Naoyuki; Sartori, R.*; Saibene, G.*; Urano, Hajime; Zastrow, K.-D.*; JET-EFDA Contributors*

JETにおいてトロイダル磁場リップルがトカマクプラズマの性能に与える影響を調べた結果、トロイダル磁場リップルがプラズマの回転に大きな影響を及ぼすことがわかった。回転速度を熱速度で規格化したマッハ数(M)は、トロイダル磁場リップル強度の関数として減少する。プラズマ中心部のMは、JETの通常の運転におけるリップル率0.08%におけるM=0.4-0.55に対し、0.5%ではM=0.25-0.40、1%ではM=0.1-0.3と減少する。プラズマ電流と同じ方向の中性粒子ビーム入射を用いる通常の実験では、プラズマ電流と同じ方向にプラズマが回転する。しかし、トロイダル磁場リップルが大きい場合(1%)、プラズマ中心部ではプラズマ電流と同じ方向に回転するものの、プラズマ周辺部ではプラズマ電流と逆方向に回転することがわかった。

Dedicated experiments on TF ripple effects on the performance of tokamak plasmas have been carried out at JET. The TF ripple was found to have a profound effect on the plasma rotation. The central Mach number, M, defined as the ratio of the rotation velocity and the thermal velocity, was found to drop as a function of TF ripple amplitude from an average value of M = 0.40-0.55 for operations at the standard JET ripple of 0.08% to M = 0.25-0.40 for 0.5% ripple and M = 0.1-0.3 for 1% ripple. With standard co-current injection of neutral beam injection (NBI), plasmas were found to rotate in the co-current direction. However, for higher TF ripple amplitudes () an area of counter rotation developed at the edge of the plasma, while the core kept its co-rotation.