Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
Per Helander 1 IAEA 2014
Advances in stellarator gyrokinetics
Per Helander
and
- T. Bird, F. Jenko, R. Kleiber, G.G. Plunk, J.H.E. Proll, J. Riemann, P. Xanthopoulos
Advances in stellarator gyrokinetics Per Helander and T. Bird, F. - - PowerPoint PPT Presentation
Max-Planck-Institut fr Plasmaphysik Advances in stellarator gyrokinetics Per Helander and T. Bird, F. Jenko, R. Kleiber, G.G. Plunk, J.H.E. Proll, J. Riemann, P. Xanthopoulos Per Helander IAEA 2014 1 Max-Planck-Institut fr Background
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– optimised for low neoclassical transport
– ion-temperature-gradient (ITG) driven modes – trapped-electron modes
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Bad curvature q‘(r) < 0 everywhere
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– global, particle-in-cell, linear in 3D – see poster TH/P4-49 by A.Mishchenko
– radially local (flux-tube or full-surface), continuum, nonlinear
– here: collisionless, electrostatic instabilities
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DIII-D W7-X
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– heat flux
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– depends on r*
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Bad curvature trapped particles
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Rosenbluth, Phys. Fluids 1968
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Per Helander 15 IAEA 2014
– no resonance with drift waves.
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– growth rate for the most unstable wave number
Boltzmann electrons Kinetic electrons
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– kinetic electrons in a flux tube
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HSX simulations by Benjamin Faber, Madison
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– turbulent fluctuations much less evenly distributed.
– most orbits have favourable bounce-averaged curvature
– too early to say
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– no ion temperature gradient
Proll, Xanthopoulos and Helander, submitted to PoP
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– growth rate for the most unstable wave number
Boltzmann electrons Kinetic electrons
Proll, Xanthopoulos and Helander, submitted to PoP
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– no resonance between precessing electrons and drift waves
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Per Helander 24 IAEA 2014
– energy balance:
– at marginal stability
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Per Helander 25 IAEA 2014
– few trapped particles,
– impossible unless
Helander et al, PPCF 2012
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Per Helander 28 IAEA 2014
– few trapped particles,
– impossible unless
Helander et al, PPCF 2012
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Per Helander 29 IAEA 2014
– bad curvature and – trapping regions
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