Formation mechanism of toroidal rotation profile and characteristics of momentum transport in JT-60U

JT-60Uにおけるトロイダル回転分布の形成機構と運動量輸送の特性

吉田 麻衣子; 鎌田 裕; 竹永 秀信; 坂本 宜照; 井手 俊介; 大山 直幸; 浦野 創; 小林 貴之

Yoshida, Maiko; Kamada, Yutaka; Takenaga, Hidenobu; Sakamoto, Yoshiteru; Ide, Shunsuke; Oyama, Naoyuki; Urano, Hajime; Kobayashi, Takayuki

本発表は、JT-60装置において独自に開発した摂動輸送解析を駆使し、トロイダル回転速度分布の決定要素である「運動量輸送の拡散項」,「非拡散項Vconv」,「自発回転Vt」を世界で初めて切り分けて評価し、それらの特性を明らかにした。すなわち、(1)Hモードプラズマにおいて、コア部では運動量輸送の拡散係数は熱拡散係数とともに増加し、その比は/i 1-3であった。さらにこの運動量輸送と熱輸送の比はイオン温度の上昇とともに上昇することを見いだした。また運動量輸送の拡散項と非拡散項に相関があり、その比はVconv/ -2(1/m)であった。NB主加熱のプラズマでは、自発回転と圧力勾配に局所的な関係があり、圧力勾配の増大に伴い自発回転が増大し、その方向は常にCTR方向であることを見いだした。しかも、さまざまなプラズマ(Lモード、Hモード、CO回転、CTR回転、BAL回転プラズマ)でも、同様な傾向を示していることがわかった。ECHによる回転の要因を、輸送の変化,圧力勾配による回転の変化,ECHによる自発回転の変化に切り分け、ECHによる自発回転は、ECH入射位置よりも内側ではCO方向であり、外側ではCTR方向であることを発見した。

The toroidal momentum diffusivity and the convection velocity of the momentum transport and the intrinsic rotation have been evaluated separately in the H-mode plasmas using the original transient momentum transport analysis. The momentum diffusivity increases with increasing the heat diffusivity over a wide range of radii. The ratio of the momentum and heat diffusivities increases with increasing the ion temperature. The inward convection velocity increases with increasing the momentum diffusivity. We have also found that the intrinsic rotation with NBI increases with increasing ion pressure gradient and its direction is always the CTR direction. We have found that ECH drives the CO-intrinsic rotation inside the EC deposition and drives the CTR-intrinsic rotation outside the EC deposition. The CTR-rotation starts from the EC deposition location and the phase delay of the CTR-rotation is observed in the radial direction.