Abstract
Integrating the plasma core performance with an edge and scrape-off layer (SOL) that leads to tolerable heat and particle loads on the wall is a major challenge. The new European medium size tokamak task force (EU-MST) coordinates research on ASDEX Upgrade (AUG), MAST and TCV. This multi-machine approach within EU-MST, covering a wide parameter range, is instrumental to progress in the field, as ITER and DEMO core/pedestal and SOL parameters are not achievable simultaneously in present day devices. A two prong approach is adopted. On the one hand, scenarios with tolerable transient heat and particle loads, including active edge localised mode (ELM) control are developed. On the other hand, divertor solutions including advanced magnetic configurations are studied. Considerable progress has been made on both approaches, in particular in the fields of: ELM control with resonant magnetic perturbations (RMP), small ELM regimes, detachment onset and control, as well as filamentary scrape-off-layer transport. For example full ELM suppression has now been achieved on AUG at low collisionality with n = 2 RMP maintaining good confinement . Advances have been made with respect to detachment onset and control. Studies in advanced divertor configurations (Snowflake, Super-X and X-point target divertor) shed new light on SOL physics. Cross field filamentary transport has been characterised in a wide parameter regime on AUG, MAST and TCV progressing the theoretical and experimental understanding crucial for predicting first wall loads in ITER and DEMO. Conditions in the SOL also play a crucial role for ELM stability and access to small ELM regimes.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 102014 |
| Journal | Nuclear Fusion |
| Volume | 57 |
| Issue number | 10 |
| DOIs | |
| State | Published - Jun 28 2017 |
| Externally published | Yes |
Funding
This work has been carried out within the framework of the EUROfusion Consortium and has received funding from the Euratom research and training programme 2014–2018 under grant agreement No 633053. The views and opinions expressed herein do not necessarily reflect those of the European Commission.
| Funders | Funder number |
|---|---|
| Consortium For Ocean Leadership | |
| Horizon 2020 Framework Programme | 633053 |
| Engineering and Physical Sciences Research Council | EP/H002189/1, EP/D062837/1, EP/H02395X/1 |
| Science and Technology Facilities Council | ST/F00205X/1 |
| European Commission |
Keywords
- ASDEX upgrade
- MAST
- TCV
- alternative divertor concepts
- divertor
- edge localised modes
- heat loads
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Dive into the research topics of 'Overview of progress in European medium sized tokamaks towards an integrated plasma-edge/wall solution'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Nuclear Fusion, Vol. 57, No. 10, 102014, 28.06.2017.
Research output: Contribution to journal › Review article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Overview of progress in European medium sized tokamaks towards an integrated plasma-edge/wall solution
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PY - 2017/6/28
Y1 - 2017/6/28
N2 - Integrating the plasma core performance with an edge and scrape-off layer (SOL) that leads to tolerable heat and particle loads on the wall is a major challenge. The new European medium size tokamak task force (EU-MST) coordinates research on ASDEX Upgrade (AUG), MAST and TCV. This multi-machine approach within EU-MST, covering a wide parameter range, is instrumental to progress in the field, as ITER and DEMO core/pedestal and SOL parameters are not achievable simultaneously in present day devices. A two prong approach is adopted. On the one hand, scenarios with tolerable transient heat and particle loads, including active edge localised mode (ELM) control are developed. On the other hand, divertor solutions including advanced magnetic configurations are studied. Considerable progress has been made on both approaches, in particular in the fields of: ELM control with resonant magnetic perturbations (RMP), small ELM regimes, detachment onset and control, as well as filamentary scrape-off-layer transport. For example full ELM suppression has now been achieved on AUG at low collisionality with n = 2 RMP maintaining good confinement . Advances have been made with respect to detachment onset and control. Studies in advanced divertor configurations (Snowflake, Super-X and X-point target divertor) shed new light on SOL physics. Cross field filamentary transport has been characterised in a wide parameter regime on AUG, MAST and TCV progressing the theoretical and experimental understanding crucial for predicting first wall loads in ITER and DEMO. Conditions in the SOL also play a crucial role for ELM stability and access to small ELM regimes.
AB - Integrating the plasma core performance with an edge and scrape-off layer (SOL) that leads to tolerable heat and particle loads on the wall is a major challenge. The new European medium size tokamak task force (EU-MST) coordinates research on ASDEX Upgrade (AUG), MAST and TCV. This multi-machine approach within EU-MST, covering a wide parameter range, is instrumental to progress in the field, as ITER and DEMO core/pedestal and SOL parameters are not achievable simultaneously in present day devices. A two prong approach is adopted. On the one hand, scenarios with tolerable transient heat and particle loads, including active edge localised mode (ELM) control are developed. On the other hand, divertor solutions including advanced magnetic configurations are studied. Considerable progress has been made on both approaches, in particular in the fields of: ELM control with resonant magnetic perturbations (RMP), small ELM regimes, detachment onset and control, as well as filamentary scrape-off-layer transport. For example full ELM suppression has now been achieved on AUG at low collisionality with n = 2 RMP maintaining good confinement . Advances have been made with respect to detachment onset and control. Studies in advanced divertor configurations (Snowflake, Super-X and X-point target divertor) shed new light on SOL physics. Cross field filamentary transport has been characterised in a wide parameter regime on AUG, MAST and TCV progressing the theoretical and experimental understanding crucial for predicting first wall loads in ITER and DEMO. Conditions in the SOL also play a crucial role for ELM stability and access to small ELM regimes.
KW - ASDEX upgrade
KW - MAST
KW - TCV
KW - alternative divertor concepts
KW - divertor
KW - edge localised modes
KW - heat loads
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