理解共振磁扰动对边缘局域模 (ELM) 的影响

目前对 I 型边缘局域模 (ELM) 释放能量的所有估算均表明，为确保 ITER 偏滤器靶板具有足够的使用寿命，必须有一种机制来减少 ELM 释放的能量，或完全消除 ELM。一种此类改善机制依赖于扰动边缘等离子体区域的磁场，从而导致更频繁、更小的 ELM（ELM 缓解）或 ELM 抑制。这种共振磁扰动 (RMP) 技术已被用于在 DIII-D、ASDEX Upgrade、KSTAR 和 JET 上的高碰撞率/密度条件下，以及在 DIII-D 上的低碰撞率条件下抑制 I 型 ELM。在类 ITER 碰撞率下，RMP 增强了粒子或能量的输运，并使边缘压力梯度保持在会触发 ELM 的二维线性理想磁流体动力学 (MHD) 临界值以下；而在高碰撞率/密度下，I 型 ELM 被小型 II 型 ELM 所取代。尽管 ELM 抑制仅发生在有限的运行范围内，但 ELM 缓解则更容易实现。确定 ELM 抑制 onset 的确切参数尚不清楚，但在所有情况下，磁扰动都会产生等离子体的三维畸变并增强粒子输运。将这些三维效应纳入代码中，对于对未来装置进行定量预测至关重要。