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A study on the TAE-induced fast-ion loss process in LHD

机译：TAE诱导的LHD快速离子流失过程的研究

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Characteristics of fast-ion losses induced by toroidal-Alfven eigenmodes (TAEs) are investigated over wide parameter ranges of Large Helical Device (LHD) plasmas to reveal the fast-ion loss process. To study fast-ion losses, a scintillator-based lost-fast ion probe is used, and an increment of fast-ion loss flux due to TAEs from the neoclassical orbit loss level (△Γ_(fast ion)) is measured. The dependence of △Γ_(fast ion) on the TAE magnetic fluctuation amplitude (b_(θTAE)) changes from a linear to a quadratic and finally a third power with an increase in the magnetic axis shift. It is found, that the dependence of fast-ion loss flux on TAE magnetic fluctuation amplitudes changes at a certain fluctuation level in a fixed configuration. Experimental results show that in the small b_(θTAE) regime, △Γ_(fast ion) is proportional to b_(θTAE) whereas △Γ_(fast ion) increases with the square of b_(θTAE) in the larger b_(θTAE) regime. A simulation by orbit-following codes that incorporate magnetic fluctuations with frequency chirping-down due to TAEs suggests the change in the fast-ion loss process from a convective (△Γ_(fast ion)∝ b_(θTAE)) to a diffusive (△Γ_(fast ion)∝ b_(θTAE)~2) character as b_(θTAE) increases.
机译：在大型螺旋器件（LHD）等离子体的宽参数范围内，研究了由环型Alfven本征模式（TAE）引起的快速离子损失的特性，以揭示快速离子损失过程。为了研究快速离子损失，使用了基于闪烁体的快速丢失离子探针，并测量了新古典轨道损失水平（△Γ_（快速离子））中由于TAE引起的快速离子损失通量的增量。 △Γ_（快离子）对TAE磁波动幅度（b_（θTAE））的依赖性从线性变为二次，最后随着磁轴位移的增加而变三次方。结果发现，在固定配置中，快离子损失通量对TAE磁波动幅度的依赖性在一定的波动水平上发生变化。实验结果表明，在较小的b_（θTAE）态下，△Γ_（快离子）与b_（θTAE）成正比，而在较大的b_（θTAE）态下，△Γ_（快离子）与b_（θTAE）的平方成正比。 。通过跟踪轨道的代码进行模拟，该代码结合了由于TAE导致的频率线性下降和磁波动，从而表明快离子损失过程从对流（△Γ_（快离子）∝ b_（θTAE））变为扩散（△随着b_（θTAE）的增加，Γ_（快离子）∝ b_（θTAE）〜2）字符增加。

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  • 来源
    《Nuclear fusion》 |2013年第5期|12.1-12.6|共6页
  • 作者

    K. Ogawa; M. Isobe; K. Toi; A. Shimizu; D.A. Spong; M. Osakabe; S. Yamamoto;

  • 作者单位

    National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan;

    National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan;

    National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan;

    National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan;

    Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA;

    National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan;

    Institute for Advanced Energy, Kyoto University, Uji 611-0011, Japan;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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