Turbulenz in der I-mode

Die I-Mode ist ein ELM-freies verbessertes Einschlussregime mit geringem Verunreinigungsgehalt. Sie tritt in der ungünstigen Konfiguration auf (also wenn die notwendige Heizleistung für den L-H Übergang erhöht ist), bei der der Ionengradientendrift vom aktiven X-Punkt wegzeigt. Die I-Mode weist einen Temperaturpedestal, aber keinen Dichtepedestal auf. Es wird daher angenommen, dass der turbulente Wärmetransport unterdrückt wird, der Teilchentransport jedoch nicht. Die Turbulenz im I-Mode ist nicht breitbandig wie im L-Mode. Ein herausragendes Merkmal der Turbulenz im I-Mode ist die schwach kohärente Mode (WCM)

Hier können wir erklären

  • Wie können Wärme- und Teilchentransport entkoppelt werden? Dichte- und Elektronentemperaturschwankungen können durch Wäremeleitung entkoppelt werden. 
  • Warum ist die Turbulenz nicht breitbandig? Die WCM ist eine Drift-Alfven-Welle. Größere Skalen (niedrige Wellenzahlen) werden durch Phasenrandomisierung stabilisiert.  
  • Warum ist das Operationsfenster bei höheren Magnetfeldstärken breiter? Ein Arbeitsbereich im Plasma Beta führt automatisch dazu. 

 

 

relevante Publikationen unserer Arbeitsgruppenmitglieder

P. Manz et al. 'Physical mechanism behind and access to the I-mode confinement regime in tokamaks' Nucl. Fusion 60 096011 (2020)

P. Manz et al. 'Geodesic oscillations and the weakly coherent mode in the I-mode of ASDEX Upgrade'  Nucl. Fusion 55 083004 (2015)

T. Happel, P. Manz et al. 'Turbulence intermittency linked to the weakly coherent mode in ASDEX Upgrade I-mode plasmas' Nucl. Fusion 56 064004 (2016)

I. Cziegler et al. 'Fluctuating zonal flows in the I-mode regime in Alcator C-Mod' Physics of Plasmas 20, 055904 (2013)

A.E. Hubbard et al. 'Multi-device studies of pedestal physics and confinement in the I-mode regime' Nucl. Fusion 56 086003 (2016)

T Happel et al. 'The I-mode confinement regime at ASDEX Upgrade: global properties and characterization of strongly intermittent density fluctuations'  Plasma Phys. Control. Fusion 59 014004 (2017)

P. Manz et al. 'Turbulence characteristics of the I-mode confinement regime in ASDEX Upgrade' Nucl. Fusion 57 086022 (2017)

T. Happel et al. 'Stationarity of I-mode operation and I-mode divertor heat fluxes on the ASDEX Upgrade tokamak' Nuclear Materials and Energy 18, 159 (2019)

D. Silvagni et al. 'I-mode pedestal relaxation events at ASDEX Upgrade' Nucl. Fusion 60 126028 (2020)

T. Happel et al. 'Approaching detachment in I-mode—response of core confinement and the edge pedestal in the ASDEX Upgrade tokamak'  Nucl. Fusion 61 036026 (2021)