Transport simulation and turbulence analysis of tokamak plasmas with different heating channels

トカマクプラズマにおける加熱チャンネルに関する輸送シミュレーションと乱流解析

成田 絵美; 滝塚 知典*; 林 伸彦; 井手 俊介; 本多 充; 福田 武司*

Narita, Emi; Takizuka, Tomonori*; Hayashi, Nobuhiko; Ide, Shunsuke; Honda, Mitsuru; Fukuda, Takeshi*

Hモードプラズマにおいて、イオン温度Tに対して電子温度Tが上昇することによって熱エネルギーの閉じ込め性能が一般的に劣化することが報告されている。電子とイオンの温度比T/Tに着目したITPAのデータベース解析では、T/Tの上昇とともに閉じ込め時間改善度Hファクタが低下する傾向が確認された。本発表ではデータベースで確認されたT/Tの閉じ込め性能への影響をシミュレーションによって調査した結果を報告する。シミュレーションは統合コードTOPICS-IBとジャイロ運動論的コードGS2を用いて行った。TOPICS-IBは乱流輸送モデルGLF23を導入して用い、乱流輸送の観点からデータベース解析の結果を検証した。電子加熱が強力となり、T/Tが上昇するとHが低下し、データベース解析と同様の結果が得られた。GS2でより詳細に乱流輸送解析を行ったところ、T/Tの上昇によってイオン温度勾配(ITG)モード/捕捉電子モード(TEM)による不安定性が促進されることが示された。この不安定性の促進がHの低下につながったと考えられる。

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