Entstehung und Ursprung von Randschichtfilamenten in ELM-freien Plasmaszenarien

Mit der Heliumstrahldiagnostik können Fluktuationen in Elektronentemperatur und -dichte über die Separatrix hinweg beobachtet werden.

Mit der Heliumstrahldiagnostik wurden quasikohärente Moden sowie der Transport in der Nähe der Separatrix in verschiedenen Einschlussszenarien untersucht. Die Experimente zeigen, dass die Plasmadynamik im eingeschlossenen Bereich nahe der Separatrix meist durch hochfrequente Moden zwischen 10 und 100 kHz dominiert wird. In der Abschälschicht hingegen bestimmt das intermittente Auftreten von konvektiven Filamenten mit einer Rate zwischen 0.1 und 2 kHz die Dynamik. Während der filamentäre Transport in der Randschicht bei L-Moden und zwischen ELMs in H-Moden eine vergleichbare Geschwindigkeitsverteilung und ähnliche Amplituden aufweist, zeigen die ELM-freie EDA-H-Mode [1] sowie das QCE-Regime [2] eine deutlich höhere Filamentaktivität. Diese ist womöglich auf die starke Ausprägung der hochfrequenten Moden zurückzuführen, die charakteristisch für diese Regime sind. Solche Moden transportieren kontinuierlich Teilchen und Energie über die Separatrix hinweg und könnten ursächlich zur Erzeugung der Filamente und Unterdrückung der ELMs beitragen.

Diese Ergebnisse wurden auf der 24. PSI Konferenz vorgestellt und in [3] publiziert.

[1] L. Gil, et. al., Nucl. Fusion, 60, 054003 (2020)
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab7d1b

[2] IPP Pressemitteilung 2020  https://www.ipp.mpg.de/de/aktuelles/presse/pi/2020/03_20 und M. Faitsch et al., Nuclear Materials and Energy 26, 100890 (2020) https://doi.org/10.1016/j.nme.2020.100890

[3] M. Griener et al., Nuclear Materials and Energy 25, 100854 (2020)
https://doi.org/10.1016/j.nme.2020.100854