ELM-ekhez kapcsolódó gyors ion veszteségek vizsgálata az

ASDEX Upgrade tokamakon

Lazányi Nóra, MSc II. évf.Témavezető: Dr. Pokol GergőBME Nukleáris Technikai Intézet

TDK Konferencia2011. november 16.

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 2

Plazmaszéli módusok (ELM-ek)

• H-mód: jó összetartás– transzportgát – felépül – leomlik

• Több típusú ELM– Pl. I-es, III-as

• ELM ciklus:– Peeling-ballooning modell

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 3

Gyors ionok detektálása• Gyors ionok:

– fúzió, NBI és ICRH fűtés• FILD detektor

– Szcintillációs lemez– Larmor-sugár – elhajlási

szög felbontás• Megfigyelés:

– CCD kamera– Fotoelektron-

sokszorozók[1] M. García-Munoz RSI (2009)

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 4

III-as típusú ELM-ek – Skálagramok

• Skálagramok – NTI Wavelet Tools– FILD detektor– Mágneses szonda (B31-30)

• 2 kHz-es oszcilláció 2 kHz-es módus a plazma szélén

#26941 #26941

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 5

III-as típusú ELM-ek – Koherencia

• Kapcsolat a mágneses és FILD jelek között

• Wavelet minimum koherencia– FILD-08, -09– B31-30 mágneses

• A 2 kHz-es módus és a fishbone is koherens

• Módus az ELM után isELM

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 6

III-as típusú ELM-ek – Módusszámok

• Toroidális módusszám– Transzformáltak fázisa

és szondák közti relatív fázis alapján

– Mágneses + SXR jelekből

• Fishbone módus:– n = 1 (i.d.d.)

• 2 kHz-es módus– n = 2 (i.d.d.)

ELM

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 7

I-es típusú ELM-ek• Nincs prekurzor gyorsion-veszteség

– ELM után veszteségcsúcsok– Δt = 0,3 ms– Hasonló szerkezet– Azonos eredet (filamentumok)

• vpol = 1,5 km/s [2]• s = 2πr/nq• q = 4, n = 2 esetén vpol = s/Δt = 1,57 km/s

#26941

[2] A. Schmid, PhD dolgozat, TUM (2008)

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 8

Gyors ionok hatása a plazma szélének stabilitására• NBI sűrűségprofil• Profil módosítása

– Mért adatokhoz illesztés– Felső becslés

• Áramsűrűség

• Nyomás gradiens

jj

jjj

j pedsepped

22

'202

0

2

pBRr

t

|||| nevj

][][ eVnTKTnkp B

normalizálás

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 9

Stabilitás• Szimulált stabilitás görbe [3]• Kritikus változások

megbecsülhetők:– αkrit = 0,4

– jkrit = 0,05

• A nyomásváltozással nem lépünk ki a stabil tartományból

• Az áramsűrűség-változás a lapos profil esetén elegendő lehet [3] Maggi et al., NF 50 (2010)

Profil Δα [1] Δj [1]eredeti 0,00038 0,0023lapos 0,00226 0,0133lapítot

t0,00970 0,0572

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 10

Összefoglalás• ELM-ek és gyors ionok kapcsolata• #26941-es ASDEX-U kisülés III-as típusú ELM-jei

előtt periodikus gyorsion-veszteség– 2 kHz-es plazmaszéli módus szór ki ionokat (n = 2)

• I-es típusú ELM-ek utáni gyorsion-veszteség– Becsült toroidális módusszám: n = 2

• Gyors ionok plazmaszéli stabilitásra gyakorolt hatása:– Nagyon lapos profilok (sok gyors ion a plazma szélén)

megváltoztathatja a stabilitást, instabilitást kelthet

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 11

2011.11.16. Lazányi Nóra, TDK konferencia 12

Válasz a 2. kérdésre

n |||| nevj sűrűség áramsűrűség