Numerical study on nonlinear double tearing mode in ITER

撕裂 等离子体 托卡马克 物理 机械 材料科学 非线性系统 模式(计算机接口) 环面 不稳定性 磁流体力学
作者
Shuangshuang Lu,Z. W. Ma,Weikang Tang,Wei Zhang,Yue Liu
出处
期刊:Nuclear Fusion [IOP Publishing]
卷期号:61 (12): 126065-
标识
DOI:10.1088/1741-4326/ac3022
摘要

The nonlinear dynamics of the m/n=2/1 double tearing mode (DTM) in ITER are systematically studied by using the three-dimensional toroidal magnetohydrodynamic code, CLT. We carefully investigate the effects of the radial locations and magnetic shear strengths of the inner and outer rational surfaces r1, r2, s1 and s2, as well as the safety factor at the magnetic axis q0 on DTM. It is found that the explosive burst takes place only with the moderate separation of the two rational surfaces or the stronger magnetic shear strength in which the strong interaction of magnetic islands in the two rational surfaces happens in the early nonlinear phase of the island development. The explosive burst can be resulted from either the pressure crash in the core region or a strong nonlinear mode-mode coupling. For a large separation and a weak shear strength of the two rational surfaces, the magnetic islands saturate without strong interaction with each other, and (win+wout)/2 is always below the separation Δrs. For a small separation, the kinetic evolution of double tearing mode only exhibits an oscillation with a very low level and then decrease.
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