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2019-04-03

HSX（QHS/Mirror配位）における径電場と平行流（論文内容まとめ・メモ）

[紹介論文] S T A Kumar et al 2018 Plasma Phys. Control. Fusion 60 054012

[論文URL] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/aab4c7/meta

レビュー

プラズマ流プラズマ物理

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概要

HSX（QHS配位・Mirror配位）におけるフロー計測・径電場計測の実験結果比較 + 新古典理論による計算結果との比較

内容

HSXではCXS(=CXRS/CHERS)を用いて計測を行っているが，Pfirsch–Schlüter（PS）流が存在するので磁気面内でフローが一定ではない．PS流（）による影響を除いたbootstrap流（平行方向の平均流）を求めている．

QHS配位ではkm/s，kV/Wb程度であり，Mirror配位ではkm/s，kV/Wb程度という結果が得られた．これらの値はQHS配位においては(計測値)<(理論値)であり，Mirror配位においては(計測値)>(理論値)である．Mirror配位の場合は実験値と比較的よい一致を示すが，QHSでは数倍の差がある．また，径電場においても乖離が見られる．

QHSとMirrorの差について．QHSでは(1,4)方向の粘性が小さいのでフローが大きく，Mirror配位では粘性が大きいのでフローが小さくなるという予測があったが，反対の実験結果が得られた．どちらの実験も径電場・ECHの入射パワーは同程度である．中心圧力はQHSの方がMirrorよりも2倍程度大きいが，これはQHSの方がフローが大きくなることを意味し，実験結果と反対の傾向を意味する．

これらの結果を説明する可能性があるものとして，ヘリカルリップルによる輸送が挙げられている．実効ヘリカルリップルが大きい（Mirror配位）ときnon-ambipolar currentが重要になってくる．また，QHSではnon-neoclassical processが支配的な領域が存在するという試算がある．