LNF:(2022-2026) Estudio de transporte y turbulencia en plasmas con métodos de gran resolución espacial
LNF - Nationally funded project
Title: Estudio de transporte y turbulencia en plasmas con métodos de gran resolución espacial
Reference: PID2021-124883NB-I00
Programme and date: Proyectos de investigación no orientada (2021)
Programme type (Modalidad de proyecto): Proyectos de Generación de Conocimiento
Area/subarea (Área temática / subárea): Energía y transporte / Energía
Principal Investigator(s): José Luis de Pablos Hernández y Boudewijn van Milligen
Project type: Proyecto individual
Start-end dates: 01/09/2022 - 31/08/2026
Financing granted (direct costs): 150.000 €
Acknowledgement: Grant PID2021-124883NB-I00 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF/EU”.
Description of the project
The general goal of the present proposal is to investigate the interaction of turbulence, plasmas flows and the magnetic topology and determine the impact of the resulting complex interactions on plasma transport. This topic could be important for ITER and DEMO. To reach this goal, we need to reach the following objectives:
- Development of novel low noise electronics in vacuum and test it to obtain a better SNR than the actual one with the help of Ciemat electronics team. This upgrade is essential to be able to measure phase relations between fluctuating fields and understand their mutual interaction.
- Study the impact of the magnetic configuration on turbulent properties. We expect to find that the location of major rational surfaces plays a significant role in radial transport.
- Study the impact of confinement transitions on turbulence, and flows on plasma turbulence.
Main results
El proyecto ha permitido avanzar significativamente en la comprensión de los mecanismos que regulan la turbulencia y la transición al régimen de alto confinamiento (L-H) en el stellarator TJ-II, un aspecto clave para el desarrollo de la energía de fusión. Aprovechando la flexibilidad del dispositivo para modificar con precisión la configuración magnética, se han realizado experimentos pioneros que han puesto de manifiesto la influencia de las superficies racionales y de la corriente neta del plasma sobre las propiedades turbulentas y el confinamiento.
Entre los principales resultados destaca la identificación de la intermitencia como un nuevo parámetro para caracterizar la turbulencia, demostrando su sensibilidad tanto a la configuración magnética como a los flujos de plasma. Asimismo, mediante experimentos con variaciones dinámicas de la configuración magnética se ha establecido una relación directa entre la evolución temporal de la turbulencia y la presencia de superficies racionales de bajo orden.
El proyecto también ha demostrado que la transición L-H y la mejora del confinamiento dependen de forma sistemática de la corriente neta del plasma y, por tanto, de la configuración magnética. El análisis combinado de experimentos y simulaciones de turbulencia MHD resistiva ha permitido proponer mecanismos físicos que explican esta dependencia, relacionados con la distribución de superficies racionales y la generación de flujos zonales capaces de suprimir la turbulencia.
Estos resultados contribuyen a mejorar la comprensión de los procesos fundamentales que determinan el confinamiento del plasma y proporcionan nuevos criterios para optimizar el funcionamiento de futuros dispositivos de fusión, reforzando el liderazgo científico en el ámbito del confinamiento magnético.
Dissemination of project results (peer-reviewed publications and conference presentations)
References
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