Role of the electron temperature in the current decay during disruption in JT-60U

JT-60Uにおける電流減衰に対する電子温度分布の影響

柴田 欣秀; 諫山 明彦; 松永 剛; 河野 康則; 宮本 斉児*; Lukash, V.*; Khayrutdinov, R.*; JT-60チーム

Shibata, Yoshihide; Isayama, Akihiko; Matsunaga, Go; Kawano, Yasunori; Miyamoto, Seiji*; Lukash, V.*; Khayrutdinov, R.*; JT-60 Team

トカマク装置におけるディスラプション現象ではプラズマ電流が急激に減少する電流クエンチが存在する。この電流クエンチ時にはプラズマ電流の減衰率に比例して真空容器等に電磁力が発生するため、プラズマ電流の減衰を抑制する必要がある。今までの研究においては電流クエンチ初期では電子温度分布の変化が電流減衰時間を決定していることが明らかにされている。本研究では電流クエンチ初期以降のプラズマ電流の減衰に電子温度が与える影響を調べるため、ディスラプションコードDINAを用いて電流クエンチ全体のシミュレーションを実施した。電流クエンチの初期は計測された電子温度分布を、初期以降は仮定した電子温度分布を用いて計算を行った。電子温度が計測できている最後の時刻以降は変化しないと仮定した場合、計測されたプラズマ電流値と近い時間変化が得られた。しかし、電流クエンチ初期以降では電子温度は計測限界値以下まで減少しているため、今回用いた仮定は実際の状況とは異なる。また、プラズマ断面積の振る舞いも実際に評価したものとは異なっていた。プラズマ電流の減少は様々なパラメータが関与するため、電子温度分布の影響を切り分ける必要がある。DINAコードを使用して様々な電子温度モデルで計算することにより、電子温度がプラズマ電流の減衰に与える影響を調査した結果を発表する。

We performed the disruption simulation using DINA code to investigate the effect of the electron temperature on the plasma current decay after the initial phase of current quench (CQ). In this calculation, we used the measured profile during the initial phase of CQ. After the initial phase of CQ, we assumed that the profile does not change in time and used the value at the end of the initial phase of current quench because profile could not be measured after the initial phase of CQ. From the simulation results, it was found that the time evolution of plasma current calculated by DINA was similar to experimental one in this calculation. However, the time evolution of profile in this calculation was different from the measured profile because Te after first mini-collapse rapidly decreased until the value below a measurement limit (less than 0.1 keV). Moreover, the time evolution of poloidal cross-section S calculated by DINA code was rapidly decreased although the experimental one was gradually decreased. The plasma current decay during the disruption is determined by various parameters, , and S. It is necessary to evaluate the effect of profile on the plasma current decay after the initial phase of CQ by using various assumed model and DINA code.