Fast dynamics of type I and grassy ELMs in JT-60U

JT-60UにおけるType I ELMとGrassy ELMのダイナミクス

小島 有志; 大山 直幸; 坂本 宜照; 鎌田 裕; 浦野 創; 神谷 健作; 藤田 隆明; 久保 博孝

Kojima, Atsushi; Oyama, Naoyuki; Sakamoto, Yoshiteru; Kamada, Yutaka; Urano, Hajime; Kamiya, Kensaku; Fujita, Takaaki; Kubo, Hirotaka

JT-60に新設した周辺分布計測に特化したリチウムビームプローブ及び荷電交換分光計測により、周辺部の密度温度を詳細に計測し、圧力分布としての評価を行った。Type I ELMが発生しているプラズマでの周辺密度・温度分布計測の結果からELM間での密度・温度回復の時間スケールの違いを示した。崩壊直後から密度分布は温度分布に比べて早く回復し、その際にペデスタル部よりも内側の密度が減少することが周辺部の密度回復を補っていることを示した。また、密度と温度のペデスタル幅が異なること、それらの回復の時間スケールが異なることから、ELMの理解には圧力分布の観測が重要であることを示した。順トロイダル方向の回転により圧力及びその勾配が大きくなることを示し、その結果ELMが大きくなる要因である可能性を示した。また、grassy ELMによる密度崩壊を初めて観測し、type I ELMと比較して周辺部に局在して狭く、小さい崩壊領域があることを示した。

In order to understand the physics determining the ELM size, fast ELM dynamics of type I ELMs and grassy ELMs have been studied in JT-60U using new fast diagnostics with high spatial and temporal resolutions. After a type I ELM crash, recovery of pedestal density is faster than that of temperature. The time scale of the fast recovery of pedestal density is similar to the slow reduction in core plasma density, suggesting the redistribution of plasma density to compensate most of the lost pedestal density. The result of the pressure profile evaluation suggests that the ELM size is determined by the structure of the plasma pressure in the whole pedestal region. As for the dynamics of grassy ELMs, the collapse of density pedestal is smaller and narrower than that of type I ELMs, as observed in the collapse of temperature pedestal. Thus, it is confirmed that both conductive and convective losses due to grassy ELMs are small.