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Shape dependence of sawtooth inversion radii and profile peaking factors in TCV L mode plasmas

Résumé

Sawtooth inversion radii and profile peaking factors of a large variety of ohmic and ECH heated L mode plasmas, including, elongations up to 2.6 and triangularities between -0.5 and 0.75, have been investigated in the TCV tokamak. In ohmic plasmas, normalized inversion radii and electron temperature profile peaking factors (corrected for sawtoothing effects) depend solely on the parameter (j)/q(0)j(0), irrespective of plasma shape. With ECH this parameter remains the main scaling parameter. Density profiles are well described as functions of poloidal flux, in agreement with turbulent equipartition theories. Parameter conversions are also provided that allow the observed scalings to be expressed using the conventional scaling variables q(95), delta(95) and kappa(95).

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État plasma

thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.

Tokamak

thumb|Vue intérieure du tore du Tokamak à configuration variable (TCV), dont les parois sont recouvertes de tuiles de graphite. Un tokamak est un dispositif de confinement magnétique expérimental explorant la physique des plasmas et les possibilités de produire de l'énergie par fusion nucléaire. Il existe deux types de tokamaks aux caractéristiques sensiblement différentes, les tokamaks traditionnels toriques (objet de cet article) et les tokamaks sphériques.

Fusion par confinement magnétique

La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.

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FGE: A Fast Free-Boundary Grad-Shafranov Evolutive Solver