MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32242465
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aWong,  Henry  Hingyin.
■24510▼aCharacterization  of  Toroidal  Alfven  Eigenmode  and  Fishbone  Instabilities  in  Mega-Amp  Spherical  Tokamak/-Upgrade
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Los  Angeles▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a219  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Morales,  George  J.;Carter,  Troy  A.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Los  Angeles,  2025.
■520    ▼aThis  dissertation  investigates  low-frequency,  neutral  beam  injection  (NBI)-driven  instabilities-Toroidal  Alfven  Eigenmodes  (TAEs)  and  fishbone  (FB)  instabilities-in  the  spherical  tokamaks  MAST  and  MAST-U,  with  a  focus  on  their  effects  on  fast-ion  confinement  and  bulk  plasma  behavior.  Using  a  combination  of  diagnostics,  including  beam  emission  spectroscopy  (BES)  and  soft  X-ray  measurements,  detailed  experimental  characterizations  of  these  instabilities  are  performed  to  support  validation  of  theoretical  and  simulation  models  and  to  inform  reduced  fast-ion  transport  calculations.First,  global  radial  mode  structure  measurement  of  TAEs  in  the  MAST  discharge  26887  at  180  ms  are  made  with  soft  X-ray  and  inverted  to  obtain  the  emissivity  fluctuation  spatial  structure  using  a  novel  technique.  The  structure  shows  characteristics  consistent  with  theory  for  (n,m,m+1)  =  (1,1,2)  TAEs.  The  global  linear  gyrokinetic  simulations  of  TAEs  in  MAST  using  the  Gyrokinetic  Toroidal  Code  (GTC)  are  verified  and  validated  against  the  measurements.  The  results  demonstrate  good  agreement  in  mode  frequencies  and  radial  structures,  providing  one  of  the  first  successful  validations  of  gyrokinetic  models  in  spherical  tokamaks.  Discrepancies  observed  in  the  poloidal  harmonics  motivate  further  experimental  efforts  to  measure  fast-ion  anisotropy  and  mode  structure  in  greater  detail.Second,  this  work  explores  the  impact  of  FB  instabilities  on  core  confinement  in  MAST  and  MAST-U,  revealing  evidence  of  substantial  magnetic  axis  shifts  and  thermal  species  temperature  drops,  despite  the  absence  of  conventional  sawtooth  activity.  Novel  core  poloidal  mode  structures  measurements  are  obtained  first  time  in  a  spherical  tokamak  using  a  2D  BES  system.  The  measurements  reveal  that  not  all  FB-like  modes  have  the  expected  (n,m)  =  (1,1)  dominant  mode  numbers  and  structures  in  the  core.  More  importantly,  noticeable  thermal  species  temperature  drops  occur  after  the  appearances  of  these  modes.  This  study  highlights  the  importance  to  improve  understanding  and  predictive  capabilities  for  these  modes  to  mitigate  their  associated  thermal  species  temperature  drops,  and  hence  the  direct  impacts  on  the  Lawson  criterion. Finally,  reduced-model  transport  calculations  using  ORBIT-Kick  are  performed  for  both  TAEs  and  FBs.  By  incorporating  measured  mode  amplitudes  and  frequency  chirping,  ORBIT-Kick  captures  the  enhanced  fast-ion  transport  induced  by  rapidly  evolving  instabilities.  These  simulations  highlight  how  differences  in  mode  structure  and  orbit  location  determine  whether  transport  leads  to  losses  or  internal  redistribution.  The  calculated  transport  signatures  are  positioned  for  future  validation  against  diagnostic  measurements  such  as  neutron  emission  and  FILD  signals.Collectively,  the  results  contribute  to  improved  predictive  capability  for  fast-ion  behavior  in  the  presence  of  MHD  activity,  and  provide  a  framework  for  integrating  diagnostic  measurements  into  transport  modeling  for  spherical  tokamaks.
■590    ▼aSchool  code:  0031.
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aElectromagnetics
■650  4▼aPlasma  physics
■653    ▼aMagnetic  confinement  fusion
■653    ▼aPlasma  diagnostics
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■653    ▼aPlasma  simulations
■653    ▼aTokamak
■690    ▼a0605
■690    ▼a0607
■690    ▼a0759
■71020▼aUniversity  of  California,  Los  Angeles▼bPhysics  0666.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-03B.
■790    ▼a0031
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359648▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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