Optimization-oriented modelling of neutral beam injection for EU pulsed DEMO
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Neutral beam injection (NBI) is one of the auxiliary power systems considered for the EU DEMO pulsed plasma (‘DEMO1’). In this paper, we discuss the characteristics of optimized NBI in terms of the DEMO1 requirements, relating physics and engineering contexts in a novel parameter range compared to current NBI systems and in a larger plasma volume than ITER. Different injection options are investigated to account for various concepts discussed in the literature. The investigation is carried out using a wide range of sensitivity studies by means of the METIS 0.5D transport code and ASCOT Monte Carlo simulations of injected neutral-beam particles. This investigation has generated a series of recommendations for the NBI design, contributing to the system optimization process. We show how tangential injection aimed at the plasma core, with an energy ≳ 800 keV, is recommended to maintain high fusion power performance and fulfill the requirements for bulk heating. Compliance with engineering constraints on the NBI design, e.g., the least interference with breeding blanket modules or compatibility with solutions for the beamline components, imposes some restrictions when discussing the beam geometry. The minimum density at which an NBI can be safely operated without harmful shine-through losses is investigated for different injection energies and compared to the ITER case. The NBI operational window for DEMO is shown to be significantly extended to transient, low-density phases, also highlighting the importance of NBI systems designed for modular energy and power output. NBI can therefore sustain the plasma during a considerable portion of the transient phases, i.e., the current ramp-up and ramp-down phases. The final decision on the DEMO heating mix will be made on the basis of system operability and performance: the optimized NBI is shown to be a suitable and effective option for the EU DEMO inductive scenario.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».