Neue Einblicke in I-Mode-Plasmen: Relaxationen am Plasmarand

In ASDEX Upgrade wurden erstmals Relaxationsprozesse am Plasmarand von I-Mode-Entladungen untersucht.

Eine der großen Herausforderungen auf dem Weg zum Fusionskraftwerk liegt darin, ein Plasmaszenario mit gutem Einschluss  und gleichzeitig geringer Belastung des Divertors zu finden.

Die H-Mode weist den höchsten Energieeinschluss auf, belastet aber die Prallplatten im Divertor durch ELMs (edge localized modes). Die I-Mode ist hingegen frei von Typ-I-ELMs bei dennoch gutem Einschluss. Das macht sie zu einem attraktiven Regime für Fusionskraftwerke. Allerdings belasten auch in der I-Mode PREs (pedestal relaxation events) getaufte Relaxationen des Plasmarandes kurzzeitig die Prallplatten. Experimente an ASDEX Upgrade haben jetzt gezeigt,  dass PREs nur in der Nähe des Übergangs von der I-Mode zur H-Mode auftreten. Das bedeutet, dass sie vermieden werden können, wenn das Plasma mit Heizleistungen unterhalb der Schwelle für den Übergang zur H-Mode betrieben wird. Eine Analyse von Infrarot-Daten zeigte, dass PREs die Divertorplatten deutlich weniger belasten als große ELMs. Dies gilt sowohl für die aus dem Plasma ausgeworfene Energie als auch für den Wärmefluss in den Divertor. Ohne ausreichende Kontrolle könnte die Belastung  des Targetmaterials eines Fusionskraftwerks durch PREs dennoch zu hoch sein.

Diese Arbeit wurde kürzlich in Nuclear Fusion veröffentlicht.

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