Pedestal stability comparison and ITER pedestal prediction

ペデスタル領域におけるMHD安定性の装置間比較とITERにおけるペデスタル性能の比較

Snyder, P. B.*; 相羽 信行; Beurskens, M.*; Groebner, R. J.*; Horton, L. D.*; Hubbard, A. E.*; Hughes, J. W.*; Huysmans, G. T. A.*; 鎌田 裕; Kirk, A.*; Konz, C.*; Leonard, A. W.*; Lnnroth, J.*; Maggi, C. F.*; Maingi, R.*; Osborne, T. H.*; 大山 直幸; Pankin, A.*; Saarelma, S.*; Saibene, G.*; Terry, J. L.*; 浦野 創; Wilson, H. R.*

Snyder, P. B.*; Aiba, Nobuyuki; Beurskens, M.*; Groebner, R. J.*; Horton, L. D.*; Hubbard, A. E.*; Hughes, J. W.*; Huysmans, G. T. A.*; Kamada, Yutaka; Kirk, A.*; Konz, C.*; Leonard, A. W.*; Lnnroth, J.*; Maggi, C. F.*; Maingi, R.*; Osborne, T. H.*; Oyama, Naoyuki; Pankin, A.*; Saarelma, S.*; Saibene, G.*; Terry, J. L.*; Urano, Hajime; Wilson, H. R.*

中間波長のMHDモードの安定性解析は、トカマクペデスタル性能やELM機構の理解を進めるうえで重要である。近年のペデスタル領域における高精度計測及び高精度安定性解析コードの実現により、複数の大・中型トカマク装置において周辺MHD安定性解析が実現し、実験結果の理解や実験プランの策定及びプラズマ性能の向上に貢献している。本論文では、複数のトカマク装置における周辺MHD安定限界を、標準的な(Type-I) ELMのみならず小振幅ELM及びELM-freeな領域において評価し、それらを比較する。さらに、ペデスタル幅を予測するテストモデルとペデスタルの高さに対する安定性からの制約を合わせて考慮することで、ペデスタルの高さと幅を予測する新たなモデル(EPED1)を開発した。このモデルをこれまでの実験結果に適用したテスト結果、及びこのモデルを用いて行ったITERでのペデスタルの高さの予測についての初期結果を報告する。

Investigation of intermediate wavelength MHD modes has led to improved understanding of important constraints on the pedestal height and the mechanism for ELMs. The combination of high resolution pedestal diagnostics and a suite of highly efficient stability codes, has made edge stability analysis routine on several major tokamaks, contributing both to understanding, and to experimental planning and performance optimization. Here we present extensive comparisons of observations to predicted edge stability boundaries on several tokamaks, both for the standard ELM regime, and for small ELM and ELM-free regimes. We further use the stability constraint on pedestal height to test models of the pedestal width, and self-consistently combine a simple width model with MHD stability calculations to develop a new predictive model (EPED1) for the pedestal height and width. This model is tested against experimental measurements, and used in initial predictions of the pedestal height for ITER.