Simulation of ITER ICWC scenarios in JET

Abstract

Encouraging results recently obtained with alternative ion cyclotron wall conditioning (ICWC) in the present-day tokamaks and stellarators have elevated ICWC to the status of one of the most promising techniques available to ITER for routine interpulse conditioning in the presence of the permanent high toroidal magnetic field. The paper presents a study of ICWC discharge performance and optimization of the conditioning output in the largest tokamak JET using the standard ICRF heating antenna A2 in a scenario envisaged at ITER full field, BT=5.3 T: on-axis location of the fundamental ICR for deuterium, ω=ωcD+. The perspective of application of the alternative technique in ITER is analyzed using the 3-D MWS electromagnetic code, 1-D RF full wave and 0-D plasma codes.

Обнадёживающие результаты по альтернативной ионно-циклотронной (ИЦ) чистке поверхностей вакуумной камеры, полученные недавно на современных токамаках и стеллараторах, выдвинули этот метод в число наиболее вероятных технологий, планирующихся использовать в ITERe между импульсами в присутствии постоянного сильного тороидального магнитно поля. В настоящей работе представлены результаты исследований ВЧ-разряда и его оптимизаци по усилению эффекта чистки в крупнейшем из ныне действующих токамаке JET с использованием стандартных ИЦ A2 антенн. Эксперименты по ВЧ-чистке на JETе были осуществлены в режиме, моделирующем сценарий ИЦ-разряда в токамаке-реакторе ITER, при работе на полном магнитном поле BT=5.3 T и при расположении фундаментального ИЦ-резонанса для дейтерия ω=ωcD+ в центре вакуумной камеры. Перспективы применения альтернативной ВЧ-чистки в ITERе анализируются с помощью численных кодов: 3-D MWS- электромагнитного кода, 1-D ВЧ-кода и 0-D плазменного кода.

Обнадійливі результати з альтернативної іонної циклотронної (ІЦ) чистки поверхонь вакуумної камери, отримані останнім часом в сучасних токамаках і стелараторах, висунули цей метод до числа найбільш вірогідних технологій, які планується використовувати в ІТЕРі між імпульсами в присутності постійного сильного тороїдального магнітного поля. В роботі представленo результати дослідження ВЧ-розряду та його оптимізації щодо підсилення ефекту чистки в найбільшому з нині діючих токамаці JET з використанням стандартних ІЦ А2 антен. Експерименти по ВЧ-чищенню на JETі були здійснені в режимі, що моделює сценарій ІЦ-розряду в токамаці-реакторі ITER, при роботі на повному магнітному полі BT=5.3 T та при розміщенні фундаментального ІЦ-резонансу для дейтерію ω=ωcD+ в центрі вакуумної камери. Перспективи застосування альтернативної ВЧ-чистки в ITERі аналізуються за допомогою числових кодів: 3-D MWS- електромагнітного коду, 1-D ВЧ-коду і 0-D плазмового коду.