ASDEX Upgrade 中大量气体注入场景下 runaway 电子生成的自我一致建模
等离子体物理
2020-03-03 v1
摘要
我们展示了 ASDEX Upgrade 中从大量材料注入（MMI）到建立 runaway 电子（RE）束的诱发破裂的首次成功模拟，从而覆盖了放电的预热猝灭前、热猝灭和电流猝灭（CQ）。对于 ITER 等未来高电流聚变装置，通过 MMI 成功抑制 RE 对确保容器结构完整性至关重要。为了从计算上研究 MMI、背景等离子体响应与 RE 生成之间的相互作用，开发了一个基于 1.5D 输运代码 ASTRA-STRAHL 耦合的工具包。电子 runaway 由存在部分电离杂质时最先进的约化动力学模型描述。应用于 ASDEX Upgrade 放电 #33108 的氩 MMI，实验测量的关键等离子体参数，如线平均电子密度的时间演化、等离子体电流衰减率和 CQ 后 RE 电流，均被所提出的模拟很好地再现。杂质离子通过新经典过程与在 有理面内规定的附加效应的联合作用输运到中心等离子体，以解释实验时间尺度。因此，强杂质辐射诱发了热崩溃，产生了如实验所观测到的大量 RE 群体。
引用
@article{arxiv.2003.00725,
title = {Self-consistent modeling of runaway electron generation in massive gas injection scenarios in ASDEX Upgrade},
author = {O. Linder and E. Fable and F. Jenko and G. Papp and G. Pautasso and the ASDEX Upgrade Team and the EUROfusion MST1 Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00725},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 11 figures; submitted to Nuclear Fusion