Edge-lokalisert modus - Edge-localized mode
En kantlokalisert modus ("ELM") er en forstyrrende ustabilitet som forekommer i kantområdet av et tokamak- plasma på grunn av den kvasi-periodiske avslapningen av en transportbarriere som tidligere ble dannet under en L → H- overgang (dvs. i H-modus ) . Dette fenomenet ble først observert i ASDEX tokamak i 1981.
Utviklingen av kantlokaliserte moduser utgjør en stor utfordring i magnetisk fusjonsforskning med tokamaks, da disse ustabilitetene 1.) kan skade veggkomponenter (spesielt avledningsplater ) ved å fjerne dem på grunn av deres ekstremt høye energioverføringshastighet (GW / m 2 ); og 2.) kan potensielt koble sammen eller utløse andre ustabiliteter, slik som resistiv veggmodus (RWM) eller neoklassisk rivemodus (NTM)
Simulering og modellering
I 2006 ble det startet et initiativ (kalt Project Aster) for å simulere en full ELM-syklus inkludert start, den svært ikke-lineære fasen og forfallet. Dette utgjorde imidlertid ikke en "ekte" ELM-syklus, siden en ekte ELM-syklus ville kreve modellering av den langsomme veksten etter krasj for å få en ny ELM-syklus. I 2015 ble resultatene av den første simuleringen som demonstrerte gjentatt ELM-sykling publisert. Et sentralt element for å oppnå gjentatte avslapping var å inkludere diamagnetiske effekter i modellligningene. Diamagnetiske effekter har også vist seg å utvide størrelsen på parameterområdet der løsninger av gjentatte sager kan gjenvinnes sammenlignet med en resistiv MHD-modell.
Forebygging og kontroll
Forskning som involverer forebygging av dannelse av kant lokalisert modus er i gang. Et papir ble nylig publisert som foreslo en ny metode for å motvirke dette fenomenet ved å injisere statisk magnetisk støyende energi i inneslutningsfeltet som et inneslutningsstabiliseringsregime; dette kan redusere ELM-amplituden. ASDEX Upgrade har hatt en viss suksess ved å bruke pelletsinjeksjon for å øke frekvensen og derved redusere alvorlighetsgraden av ELM-sprekker.
Kontroll i praksis
Siden 2003 har DIII-D eksperimentert med resonansmagnetiske forstyrrelser for å kontrollere ELM.
Fra slutten av 2011 har flere forskningsanlegg vist aktiv kontroll eller undertrykkelse av ELM i tokamak-plasmaer. For eksempel bruker KSTAR tokamak spesifikke asymmetriske tredimensjonale magnetfeltkonfigurasjoner for å oppnå dette målet.
Se også
- Resonans magnetiske forstyrrelser , brukt til å kontrollere ELM
- Plasma ustabilitet
- Tokamak
Referanser
Videre lesning
- Kirk, A; Liu, Yueqiang; Chapman, IT; Harrison, J; Nardon, E; Scannell, R; Thornton, AJ (2013-03-06). "Effekt av resonansmagnetiske forstyrrelser på ELM i tilkoblede doble nullplasmaer i MAST". Plasmafysikk og kontrollert fusjon . 55 (4): 045007. arXiv : 1303.0146 . Bibcode : 2013PPCF ... 55d5007K . doi : 10.1088 / 0741-3335 / 55/4/045007 . ISSN 0741-3335 . S2CID 119208710 .