Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 10: Magnetischer Einschluss I

P 10.1: Hauptvortrag

Dienstag, 13. März 2012, 14:00–14:30, V57.02

Kontrolle von Edge Localised Modes - eine Herausforderung für ITER und den Fusionsreaktor — •Wolfgang Suttrop und ASDEX Upgrade Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM Assoziation, D-85740 Garching

Guter Energie-Einschluss ist in einem Kernfusionsplasma mit steilen Druckgradienten verbunden, die ihrerseits eine zyklisch auftretende Instabilität erzeugen, die sog. Edge Localised Mode (ELM). ELMs führen zu kurzzeitigem, wiederholt auftretendem stark erhöhtem Energieverlust des Plasmas, der durch hohe Leistungsdichte zur schnellen Erosion der ersten Wand führt und damit deren Lebensdauer intolerabel herabsetzt. Die Begrenzung von ELM-Verlusten ist ein Ziel einer Reihe von Experimenten, wobei die zur Zeit aussichtsreichste Methode die Anwendung helikaler Magnetfeldstörungen am eigentlich axisymmetrischen Tokamak-Plasma ist. Das Experiment ASDEX Upgrade in Garching verfügt seit Beginn 2011 über Störfeldspulen, mit deren Hilfe auch tatsächlich die ELM-Verluste stark verringert werden können. Völlig unerwartet hängt dieser Effekt nicht von der Magnetfeld-Konfiguration ab, sondern gelingt sowohl mit Störfeldern, die parallel zu Magnetfeldlinien im Plasma verlaufen (resonante Störungen) als auch nicht-resonanten Störfeldern. Damit scheidet als Erklärung die Ergodisierung des Magnetfelds am Rand des eingeschlossenen Plasmas aus, zumal das magnetische Störfeld aufgrund Abschirmung durch Spiegelströme im rotierenden Plasma nur sehr schwach eindringt. Im Vortrag wird der gegenwärtige Stand des Wissens aus experimenteller Sicht erläutert.