Pellet fuelling of plasmas with ELM mitigation by resonant magnetic perturbations in MAST
浅燃料丸从高场侧注入到等离子体中，其中ELM已经使用外部磁扰动线圈减轻。的数据进行了比较，理想的假设在ITER燃料模型，即减轻ELMs不受燃料颗粒。首先，它表明，在颗粒蒸发过程中，ELM被触发，在此期间的颗粒损失量可能大于（因子~1.5）在ELM过程中的颗粒损失，这不是由颗粒引起的。其次，一个有利的例子，其中后颗粒的颗粒损失，由于减轻ELMs是类似的非颗粒的情况下，但不利的反例也存在。
2013-05-13 physics.plasm-ph
Towards understanding edge localised mode mitigation by resonant magnetic perturbations in MAST
通过应用n = 3、4和6共振磁扰动（RMP），MAST中的I型边缘局部模式（ELM）已得到缓解。对于非轴对称场的每一环向模数，ELM的频率都有显著的提高，偏滤器板上的峰值热流密度也随之降低。尽管边缘压力梯度显著下降，但ELM频率仍会增加，这将有望稳定被认为是I型ELM的剥离-膨胀模式。各种机制，可能会导致不稳定的剥离气球模式，包括基座加宽，等离子体旋转制动，三维的等离子体边界和存在的径向延伸的波瓣结构附近的X点。这导致了一个模型，旨在解决明显的二分法ELM控制，也就是说ELM抑制发生由于基座压力降低低于剥离气球稳定性边界，而压力的降低也可以导致ELM缓解，这是表面上的剥离气球模式的不稳定。在ELM缓解的情况下，基座加宽、X点附近的3d波纹或波瓣使气胀稳定性降低得如此之多，使得基座快速恢复以更频繁地在较低压力下越过新的稳定性边界，而在抑制的情况下，等离子体参数使得粒子传输将边缘压力降低到稳定性边界以下，这仅受到可忽略的旋转制动的轻微影响，小的边缘短的或短的，宽的裂片结构。
2013-05-16 physics.plasm-ph
Modelling of three dimensional equilibrium and stability of MAST plasmas with magnetic perturbations using VMEC and COBRA
已知的是，磁扰动可以减轻实验中的边缘局域模（ELM），例如MAST（Kirk等人2013 Nucl. Fusion 53 043007）。一种假设是，磁扰动引起的三维波纹的等离子体和这种波纹的等离子体具有不同的稳定性相比，剥离气球模式的轴对称等离子体。在上下对称的等离子体中已经表明，托卡马克中的磁扰动将打破等离子体的通常轴对称性，引起三维位移（Chapman等人，2012 Plasma Phys. Control. Fusion 54 105013）。我们使用VMEC（S P Hirshman和J C Whitson 1983 Phys. Fluids 26 3553）产生了一个较低的单零MAST相关等离子体的自由边界三维平衡。用于建模的电流和压力分布类似于从ELMs实验数据的轴对称分析中推导出的那些。我们专注于使用RMP线圈施加$n=3$和$n=6$磁扰动的效果。当施加全电流时，观察到超过$\pm 1$ cm的中平面位移。利用COBRA（R Sanchez et al 2000 J. Comput. 161 576-588）。
2013-12-11 physics.plasm-ph
The effect of resonant magnetic perturbations on the divertor heat and particle fluxes in MAST
边缘局部模式（ELM）是未来装置（如ITER）的一个问题，因为它们在偏滤器表面产生的瞬态热负荷很大，可能会限制装置的运行时间。本文讨论了应用共振磁扰动（RMPs）作为ELM控制MAST的机制。实验已经进行了使用n=3的环形模式数扰动和测量的撞击点分裂执行。测量已经使用红外和可见光成像来测量偏滤器的热量和粒子通量。测得的配置文件已显示出明确的分裂在L-模式，比较以及与预测的分裂位置从建模，包括屏蔽的效果。在ELM期间，还研究了作为时间函数的走向点的分裂。分裂在ELM期间变化，在峰值热通量时是最强的，并且在ELM结束时（在峰值中平面D（α）发射之后200微秒）变得更加连续。也已经看到分裂轮廓的变化，一些ELM显示出明显的分裂，而另一些则没有分裂。提出了一种可能的解释这种效果，并支持建模，它涉及的RMP字段和ELM灯丝位置之间的相对相位。
2014-06-11 physics.plasm-ph
Modelling of spatial structure of divertor footprints caused by edge-localized modes mitigated by magnetic perturbations
共振磁微扰（RMP）可以减轻边缘局域模（ELM），即导致ELM特性向更小的能量损失和更高的频率变化。在减缓期间，在DIII-D和MAST上观察到偏滤器上ELM负载的空间结构发生变化：功率主要沉积在由磁扰动形成的足迹结构中。在目前的贡献，我们开发了一个理论来解释这种效果的基础上的想法，即ELM的损失的一部分是由平行运输所形成的同宿纠缠的ELM的磁扰动。由ELM扰动和所应用的RMP的组合产生的修改后的缠结具有预期的性质，即在与单独来自RMP的缠结相同的区域中带来开放场线。我们表明，这种解释是一致的功能减轻ELMs的MAST。此外，我们验证了我们的理论分析，减轻ELMs使用代码JOREK的模拟。我们制作了详细的层流图的场线偏滤器在JOREK运行与ELM，一个应用的RMP，和ELM减轻了RMP的存在。ELM的结果清楚地表明，高n旋转足迹结构出现在ELM的非线性阶段，这是不存在于ELM的早期阶段。ELM对照线圈的n=2 RMP结果显示了预期的n=2足迹结构。减轻ELM的结果显示出类似的结构，调制的ELM的更高的n扰动，与我们的理论一致。
2016-01-12 physics.plasm-ph
Observation of lobes near the X-point in resonant magnetic perturbation experiments on MAST
在MAST托卡马克装置中应用环形模数n=6的非轴对称共振磁扰动（RMP）可显著降低与I型边缘局域模（ELMs）相关的等离子体能量损失，这是n>3的首次观测。在ELM缓解阶段期间，在X点区域的可见光成像中观察到清晰的瓣结构。这些叶或歧管结构，这是以前预测的，已被观察到的第一次在一系列的放电和它们的外观与RMP对等离子体的影响，即它们只出现在一个阈值以上时，密度泵出被观察到或当ELM频率增加。它们似乎与穿透等离子体的RMP相关，并且可能在解释ELM频率增加的原因方面很重要。观察到的结构的数量和位置可以很好地描述使用真空建模。真空模型的径向范围和极向宽度的差异可能是由于传输效应和等离子体屏蔽的组合。
2012-02-01 physics.plasm-ph
First Access to ELM-free Negative Triangularity at Low Aspect Ratio
本文首次在MAST-U装置上实现低环径比负三角形变等离子体，发现δ<-0.06时ELMs被抑制，并揭示了其与传统环径比装置上无ELM接入条件的定性差异及芯部温度补偿机制。
2024-07-31 physics.plasm-ph
Characterization of ELM Pacing via Vertical Jogs on DIII-D
Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）
研究通过垂直等离子体振荡触发ELM，发现垂直急行可提高ELM频率并减少能量损失，同时降低碳杂质浓度和热通量。
2026-09-01 physics.plasm-ph
Characteristics of X-point Lobe Structures in Single-Null Discharges on MAST
由于应用共振磁微扰（RMP）的瓣结构已被观察到使用广角成像的光从He 1+离子在附近的低X-点MAST。所提出的数据是从较低的单零放电的环模数，n，4和6的应用RMP。已经发现，在阈值以上，在L模式和H模式中，波瓣结构与线圈电流线性地径向延伸。据观察，RMP的应用程序后，作为约束等离子体中的环形旋转减少，叶径向延伸，这表明等离子体是不太有效地屏蔽RMP字段。将成像数据与真空模型的结果进行比较表明，该技术可以准确地预测叶的数量和极向位置，但高估了它们的径向范围。通过考虑RMP场的等离子体屏蔽，可以对叶的范围进行更准确的估计。模拟和实验之间的定性协议被发现，如果它是假设的RMP穿透2%的归一化半径从最后关闭的通量表面。
2013-07-05 physics.plasm-ph
Effect of resonant magnetic perturbations on low collisionality discharges in MAST and a comparison with ASDEX Upgrade
持续的ELM缓解已实现MAST和AUG使用RMP的范围内的环形模式数在一个广泛的区域低到中等的碰撞放电。ELM能量损失和偏滤器靶处的峰值热负荷已经降低。ELM缓解阶段通常与等离子体密度和总存储能量的下降相关联。在MAST上的一个特定场景中，通过仔细调整燃料，可以抵消密度下降，并产生具有减轻的ELM的等离子体，降低偏滤器峰值热通量，并使基座高度和受限能量的退化最小。虽然所施加的共振磁扰动场可以是MAST和AUG上ELM缓解开始的良好指标，但在某些情况下并非如此，并且明确强调需要考虑等离子体对所施加扰动的响应。等离子体响应的计算表明，ELM频率的增加与等离子体的边缘剥离-撕裂响应的大小和X点区域等离子体边界的畸变有关。
2014-12-24 physics.plasm-ph
First Ion Temperature Measurements in the MAST-U Divertor via Retarding Field Energy Analyzer
本研究首次利用阻滞场能量分析仪（RFEA）在MAST-U偏滤器中测量离子温度，发现在稳态和瞬态ELM事件期间离子温度显著高于电子温度且呈现特定动力学特征。
2024-10-14 physics.plasm-ph
Ion Temperature Measurements in the MAST-U Divertor During Steady State Plasmas and ELM Burn Through Phenomena
本研究利用RFEA测量MAST-U偏滤器的离子温度，对比了稳态下与LP测得的电子温度，捕捉了ELM烧穿的动力学过程，获得了相关温度数据与比值结果。
2024-12-10 physics.plasm-ph
Inter-ELM pedestal evolution on MAST and impact of Resonant Magnetic Perturbations
MAST上基座中的峰值压力梯度（dPe/dψ）在边缘局域模式（ELM）之间变化很小，尽管它在放电之间由于诸如气体燃料和等离子体电流的因素而变化。在ELM期间和不同等离子体放电期间，高场侧（HFS）通量空间中的压力基座宽度与的缩放一致。在磁通空间中，在单零组态下，在HFS和低场侧（LFS）观察到非常相似的dPe/dPe和Δpe。这种对称性被打破的应用共振磁扰动（RMP）。在ELM缓解期间，通过应用RMP观察到边缘传输屏障位置和宽度的变化。这些变化取决于RMP的强度和相对于RMP相位的环形位置。观察到最多30 mm的向外位移和相对于线圈壳关闭的最多50%的边缘基座宽度的增加。增加的颗粒传输导致ne，ped降低，因此Pe，ped降低，如在其他设备上观察到的。当这些扰动施加到等离子体边缘时，LFS上Δpe的增加和Pe，ped的减小的组合导致LFS dPe/dPe的显著减小。由于RMP，还观察到HFS上的dPe/dPe降低;然而，该降低仅由Pe，ped降低引起，而未观察到HFS上的Δpe扩大。
2013-05-13 physics.plasm-ph
Overview of recent physics results from MAST
MAST的新结果，重点验证模型，以推断未来的设备。在启动实验期间的测量已经示出了体离子温度上升如何与重连场的平方成比例。在电流斜升期间，模型无法正确预测电流扩散。已经进行了实验，看边缘和核心湍流。在边缘，详细的研究揭示了灯丝特性如何决定近和远SOL密度分布。在核心中的内禀旋转和电子尺度湍流已被测量。快离子梯度通过鱼骨模式重新分布快离子的作用导致了MAST升级中中性束注入器的重新设计。在H模式中，在基座顶部的湍流已被证明是一致的，由于电子温度梯度模式。一个重连过程似乎发生在ELMs和灯丝释放的数量决定了在偏滤器的功率分布。共振磁扰动可以减轻ELMs提供的边缘剥离响应最大化和核心扭结响应最小化。环形模数n>1的本征误差场的减轻已被证明对等离子体性能是重要的。
2016-11-18 physics.plasm-ph
Kinetic instabilities that limit β in the edge of a tokamak plasma: a picture of an H-mode pedestal
利用巨磁球形托卡马克（MAST）重建的等离子体平衡具有足够的分辨率来捕捉等离子体在边缘局域模（ELM）之间的短时间内的演化。紧接着ELM之后，压力P和密度ne的陡梯度在分界线附近形成了裂缝，然后它们扩展到核心。本地陀螺动力学分析的ELM周期揭示了占主导地位的微观不稳定性在垂直波长的离子拉莫尔半径的顺序。这些是基座中的动力学气球模式（KBM）和靠近基座顶部的核心中的微撕裂模式（MTM）。不断发展的增长率谱，支持使用人工局部平衡扫描的陀螺动力学分析，提出了一个新的物理图片的形成和逮捕这个基座。
2012-05-14 physics.plasm-ph
The physics of ELM-free regimes in EUROfusion tokamaks
Max-Planck-Institute for Plasma Physics（马普等离子体物理研究所）；Ecole Polytechnique Federale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Seville（塞维利亚大学）；United Kingdom Atomic Energy Authority（英国原子能管理局）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Laboratory for Plasma Physics LPP-ERM/KMS（等离子体物理实验室 LPP-ERM/KMS）；CIEMAT（西班牙能源、环境和技术中心）
研究无大型类型I ELM操作场景的物理机制，探讨NT和QCE区域的运输特性及理想MHD模型发展，评估QCE在ITER和未来反应堆中的可行性。
2026-04-22 physics.plasm-ph
Simulations of the churning mode: toroidally symmetric plasma convection and turbulence around the X-points in a snowflake divertor
通过约化MHD模拟研究雪花偏滤器中搅动模引起的输运和磁面变化，发现其输运随β_pm和d_xx变化，且可改变排热功率分配，影响磁重建。
2025-05-27 physics.plasm-ph
ELM-free Enhanced Dα H-mode with Near Zero NBI Torque Injection in DIII-D Tokamak
在DIII-D托卡马克近零NBI转矩注入下探索了无ELM的EDA H模式，通过时间分辨测量与CGYRO模拟揭示边缘准相干模式（QCM）可能源于捕获电子模式（TEM）不稳定性。
2024-02-09 physics.plasm-ph
