Highlights 2016
Forschungsnachrichten aus dem Bereich Plasmarand und Wand
Entwicklung der verscherten Randströmung beim L-H-Übergang
Maximalwert der ExB-Geschwindigkeit am L-H-Übergang in Abhängigkeit von der Elektronendichte am Plasmarand in Wasserstoff- (blau) und Deuteriumplasmen (rot). Unterschiedliche Symbole zeigen unterschiedliche Magnetfeldstärken.
Es ist allgemein akzeptiert, dass eine verscherte Strömung für die Unterdrückung der Turbulenz am Plasmarand verantwortlich ist und damit den Übergang zu einem Regime mit hohem Einschluss, den L-H-Übergang hervorruft. Der Ursprung und die Entwicklung der ExB-Scherströmung ist jedoch umstritten. Sie kann entweder durch einen turbulenten Antrieb oder durch neoklassische Prozesse über den Druckgradienten der Ionen verursacht werden. Das radiale Profil der Strömungsgeschwindigkeit wurde bei verschiedenen toroidalen Magnetfeldern und Elektronendichten in Wasserstoff- und Deuteriumplasmen mit spektroskopischen Mitteln untersucht. In allen Fällen findet der L-H-Übergang beim gleichen Maximalwert der ExB-Geschwindigkeit und damit in etwa bei gleicher Verscherung statt (Abbildung). Weiterhin wurde die schnelle Dynamik der Strömung und der Ionenprofile in verschiedenen Phasen des L-H-Übergangs mit einer zeitlichen Auflösung von 100 µs gemessen. Es wurde nachgewiesen, dass der Druckgradient den dominierenden Beitrag liefert. Durch Turbulenz erzeugte Zonalströmungen können also nur auf Zeitskalen unterhalb von 100 µs eine Rolle spielen, was gängige Theorien zum L-H-Übergang in Frage stellt und die Wichtigkeit des neoklassischen elektrischen Feldes unterstreicht.
Mit dieser Arbeit hat Marco Cavedon an der Technischen Universität München promoviert
http://mediatum.ub.tum.de/doc/1295389/1295389.pdf