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Overview of progress in European medium sized tokamaks towards an integrated plasma-edge/wall solution

H. Meyer 1 T. Eich 2 M. Beurskens 3 S. Coda A. Hakola P. Martin 4 J. Adamek 5 M. Agostini D. Aguiam J. Ahn L. Aho-Mantila 6 R. Akers R. Albanese 7 R. Aledda E. Alessi S. Allan D. Alves R. Ambrosino L. Amicucci H. Anand G. Anastassiou Y. Andrèbe C. Angioni 2 G. Apruzzese M. Ariola 8 H. Arnichand W. Arter A. Baciero M. Barnes L. Barrera 9 R. Behn A. Bencze J. Bernardo M. Bernert P. Bettini P. Bilková W. Bin G. Birkenmeier S. Bizarro P. Blanchard 10 T. Blanken M. Bluteau V. Bobkov 2 O. Bogar P. Böhm T. Bolzonella L. Boncagni A. Botrugno C. Bottereau 11 F. Bouquey C. Bourdelle 11 S. Brémond S. Brezinsek 12 D. Brida F. Brochard 13 J. Buchanan H. Bufferand P. Buratti P. Cahyna 14 G. Calabrò Y. Camenen 15 R. Caniello B. Cannas A. Canton A. Cardinali D. Carnevale 16 M. Carr D. Carralero P. Carvalho 17 L. Casali C. Castaldo F. Castejón R. Castro F. Causa R. Cavazzana M. Cavedon M. Cecconello S. Ceccuzzi R. Cesario D. Challis I. Chapman S. Chapman M. Chernyshova 18 D. Choi C. Cianfarani G. Ciraolo 11 Jonathan Citrin F. Clairet 11 I. Classen Rui Coelho 19 W. Coenen L. Colas G. Conway Y. Corre 11 S. Costea F. Crisanti 20 N. Cruz G. Cseh A. Czarnecka 18 O. D’arcangelo M. de Angeli G. de Masi G. de Temmerman 21 G. de Tommasi J. Decker 22 S. Delogu R. Dendy P. Denner C. Di Troia M. Dimitrova 23 R. D’inca 2 V. Dorić D. Douai A. Drenik B. Dudson D. Dunai M. Dunne P. Duval 24 L. Easy S. Elmore B. Erdös B. Esposito E. Fable 2 M. Faitsch A. Fanni N. Fedorczak F. Felici Jorge Ferreira 25 O. Février O. Ficker S. Fietz Lorenzo Figini António Figueiredo 19 Alexandre Fil G. Fishpool M. Fitzgerald 26 M. Fontana O. Ford L. Frassinetti 27 R. Fridström D. Frigione G. Fuchert C. Fuchs 28 M. Furno Palumbo S. Futatani L. Gabellieri K. Gałązka J. Galdon-Quiroga S. Galeani D. Gallart A. Gallo C. Galperti Y. Gao 29 S. Garavaglia J. Garcia A. Garcia-Carrasco J. Garcia-Lopez M. Garcia-Munoz L. Gardarein L. Garzotti 3 J. Gaspar Elise Gauthier P. Geelen B. Geiger 30 P. Ghendrih F. Ghezzi L. Giacomelli L. Giannone Edmondo Giovannozzi C. Giroud 3 C. Gleason González M. Gobbin T.P. Goodman G. Gorini M. Gospodarczyk G. Granucci M. Gruber A. Gude L. Guimarais R. Guirlet 13 J. Gunn 11 P. Hacek S. Hacquin 11 S. Hall C. Ham T. Happel 31 J. Harrison D. Harting 3 V. Hauer E. Havlickova T. Hellsten W. Helou 11 S. Henderson P. Hennequin 32 M. Heyn B. Hnat 33 M. Hölzl D. Hogeweij C. Honore 34 C. Hopf 2 J. Horáček G. Hornung L. Horvath Z. Huang A. Huber J. Igitkhanov V. Igochine M. Imrisek 35 P. Innocente C. Schrittwieser H. Isliker Irena Ivanova-Stanik S. Jacobsen P. Jacquet M. Jakubowski A. Jardin 11 F. Jaulmes F. Jenko 2 T. Jensen O. Jeppe Miki Busk M. Jessen E. Joffrin 36 O. Jones T. Jonsson A. Kallenbach N. Kallinikos S. Kálvin A. Kappatou J. Karhunen A. Karpushov S. Kasilov G. Kasprowicz 37 A. Kendl W. Kernbichler D. Kim A. Kirk S. Kjer I. Klimek G. Kocsis D. Kogut 15 M. Komm S. Korsholm R. Koslowski 38 M. Koubiti 15 J. Kovacic K. Kovarik N. Krawczyk J. Krbec K. Krieger A. Krivska R. Kube 39 O. Kudlacek T. Kurki-Suonio B. Labit M. Laggner L. Laguardia A. Lahtinen P. Lalousis P. Lang P. Lauber N. Lazányi A. Lazaros B. Le A. Lebschy J. Leddy Laurent Lefèvre 40 M. Lehnen 41 F. Leipold A. Lessig M. Leyland 42 L. Li Y. Liang B. Lipschultz 42 Y. Liu T. Loarer A. Loarte T. Loewenhoff B. Lomanowski P. Loschiavo T. Lunt I. Lupelli H. Lux A. Lyssoivan Jens Madsen 43 P. Maget 44 C. Maggi R. Maggiora M. Magnussen J. Mailloux 45 B. Maljaars A. Malygin P. Mantica Mervi Mantsinen M. Maraschek B. Marchand N. Marconato C. Marini M. Marinucci T. Markovic D. Marocco L. Marrelli Y. Martin R. Martin Solis A. Martitsch S. Mastrostefano M. Mattei G. Matthews M. Mavridis M. Mayoral D. Mazon 11 P. Mccarthy R. Mcadams 3 G. Mcardle K. Mcclements R. Mcdermott B. Mcmillan G. Meisl Antoine Merle O. Meyer D. Milanesio 46 F. Militello I. Miron K. Mitosinkova J. Mlynar 35 A. Mlynek D. Molina P. Molina I. Monakhov 3 J. Morales 47 D. Moreau Pierre Morel J.-M. Moret 48 
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 ${{H}_{\text{H}\left(98,\text{y}2\right)}}\approx 0.95$ . 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.
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Journal articles
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01623856
Contributor : Laurent Lefèvre Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Thursday, June 9, 2022 - 9:00:16 AM
Last modification on : Tuesday, September 27, 2022 - 4:24:21 AM
Long-term archiving on: : Saturday, September 10, 2022 - 6:09:31 PM

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Meyer_2017_Nucl._Fusion_57_102...
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H. Meyer, T. Eich, M. Beurskens, S. Coda, A. Hakola, et al.. Overview of progress in European medium sized tokamaks towards an integrated plasma-edge/wall solution. Nuclear Fusion, IOP Publishing, 2017, 57, pp.102014. ⟨10.1088/1741-4326/aa6084⟩. ⟨hal-01623856⟩

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