Dynamics of the edge transport barrier at plasma biasing on the CASTOR tokamak

Abstract

A clear and reproducible transition to a regime with an improved particle confinement is routinely observed on the CASTOR tokamak, if the biasing electrode is inserted deep enough into the plasma (r/a ~ 0.5) and biased up to +250V. The steepening of the radial profiles of the plasma density and potential demonstrate the formation of a transport barrier just inside the last closed flux surface. Fast relaxations of the edge plasma parameters, with a frequency of about 10 kHz, are observed when the average radial electric field within the barrier prevails values of about 20 kV/m. A detailed analysis of the spatial-temporal behavior of these relaxations is presented.

На токамаке CASTOR устойчиво наблюдается отчетливый и воспроизводимый переход в режим с улучшенным удержанием частиц при достаточно глубоком введении в плазму (r/a - 0,5) электрода, на который подаётся смещение до +250 В. У кручение радиальных профилей плотности плазмы и потенциала свидетельствуют об образовании транспортного барьера сразу внутри последней замкнутой магнитной поверхности. Наблюдаются быстрые релаксации параметров краевой плазмы с частотой около 10 кГц, когда среднее радиальное электрическое поле внутри барьера превышает значение около 20 кВ/м. Приводится обстоятельный анализ пространственно-временного поведения этих релаксаций.

На токамаці CASTOR стійко спостерігається чіткий та відтворений перехід до режиму з поліпшеним утриманням частинок при достатньо глибокому введенні у плазму (r/a ~ 0,5) електрода, на який подано зміщення до +250 В. Радіальні профілі густини плазми та потенціалу стають більш крутими, що свідчить про створення потенціального бар'єру зразу усередині останньої замкненої магнітної поверхні. Спостерігаються швидкі релаксації параметрів крайової плазми з частотою порядку 10 кГц, коли середнє радіальне електричне поле усередині бар'єра перевищує значення приблизно 20 кВ/м. Надається докладний аналіз просторово-часової поведінки цих релаксацій.