磁扰动对 DIII-D 上 L-H 转换中湍流-流动力学的影响

来自 DIII-D 托卡马克的详细二维湍流测量为共振磁扰动(RMPs)如何在具有有利离子 $\nabla B$ 方向、低旋转、ITER 相似形状的 ITER 相关等离子体中提高 L-H 功率阈值 $P_\textrm{LH}$ [P. Gohil et al., Nucl. Fusion 51, 103020 (2011)] 提供了解释。RMPs 在 L-H 转换之前的稳态 L 模状态中同时提高了湍流去相关率 $\Delta \omega_D$ 并降低了流剪切率 $\omega_\textrm{shear}$,从而破坏了湍流剪切抑制机制。RMPs 还降低了极向流的雷诺应力驱动,导致 $\omega_\textrm{shear}$ 的减小。在 L-H 转换的约 100 {\mu}s 时间尺度上,RMPs 将雷诺应力驱动的从湍流到流的能量传递降低了一个数量级,这对 L-H 触发机制的能量耗尽理论提出了挑战。相比之下,不显著影响 $P_\textrm{LH}$ 的非共振磁扰动不影响 $\Delta \omega_D$,仅轻微降低 $\omega_\textrm{shear}$ 和雷诺应力驱动的能量传递。