Research Abstract
トロイダルプラズマの磁気島における輸送とトポロジーの自励振動
Self-regulated oscillation of transport and topology of magnetic islands in toroidal plasmas
2015年11月4日 Scientific Reports 5 : 16165 doi: 10.1038/srep16165
トロイダル平衡磁場中に埋め込まれた磁気島の構造は、磁気島周辺における輸送の性質に依存するため、輸送と磁気トポロジーとの結合が重要な問題となる。DIII-Dトカマクにおける変調熱パルス伝播を測定して、磁気島内部への径方向エネルギー輸送において、磁気島構造とq=2表面近くの輸送の分岐を示す自励振動の存在を明らかにした。ひとつの放電の中で、熱パルスの振幅が大きい状態の後に、熱パルスの振幅が小さい状態が続き、その結果、これらの状態が繰り返すサイクルが生じる。これら二つの状態は、高、低熱パルス接近性を持つ磁気島の分岐と解釈できる。本報告では、トカマクプラズマにおける磁気島の輸送とトポロジーとの間の結合動力学における分岐の発見について述べている。
K. Ida, T. Kobayashi, T. E. Evans, S. Inagaki, M. E. Austin, M. W. Shafer, S. Ohdachi, Y. Suzuki, S.-I. Itoh & K. Itoh
Corresponding Author
The coupling between the transport and magnetic topology is an important issue because the structure of magnetic islands, embedded in a toroidal equilibrium field, depends on the nature of the transport at the edge of the islands. Measurements of modulated heat pulse propagation in the DIII-D tokamak have revealed the existence of self-regulated oscillations in the radial energy transport into magnetic islands that are indicative of bifurcations in the island structure and transport near the q = 2 surface. Large amplitude heat pulses are seen in one state followed by small amplitude pulses later in the discharge resulting in a repeating cycle of island states. These two states are interpreted as a bifurcation of magnetic island with high and low heat pulse accessibility. This report describes the discovery of a bifurcation in the coupled dynamics between the transport and topology of magnetic islands in tokamak plasmas.
