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Accès ouvert déclaré 2025 article

Model-based estimation of tokamak plasma profiles and physics parameters: algorithm overview and application to ITER

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Rattachement africain : fr, ch, de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Combining dynamic models and measurements into a consistent plasma state estimate is an important challenge for ITER and DEMO, due to the inherent limitations regarding diagnostic coverage in a nuclear fusion reactor environment. In this work, a model-based estimation algorithm is proposed to improve real-time and post-shot estimation of tokamak plasma profiles. The RAPTOR rapid transport solver is employed as a dynamic state observer for the parallel current density j par , the electron temperature T e and the electron density n e , applying an Extended Kalman Filter (EKF). The implementation of an EKF which, in addition to the plasma profiles, estimates model disturbances and model parameters has enabled us to account for systematic model-reality mismatches and provides an avenue to automatically validate simple transport models that are easily interpretable and machine-independent, based on raw experimental data. Estimates of transport model coefficients can be directly used to find adequate settings for launching a predictive simulation, accelerating inter-discharge scenario design. Furthermore, a method for maximum likelihood identification of model uncertainty statistics from a database of recorded measurement data is proposed. The RAPTOR EKF is tested for reconstruction of the j par , T e and n e profile evolution for an ITER Q = 10 plasma discharge, from ramp-up to ramp-down, based on synthetic Thomson scattering and boundary poloidal flux measurements, generated by adding realistic measurement noise to a DINA-JINTRAC simulation. This approach enables improved safety factor profile estimation in the absence of direct internal current density measurements.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Model-based estimation of tokamak plasma profiles and physics parameters: algorithm overview and application to ITER
Date Crossref
09/05/2025
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Magnetic confinement fusion researchNuclear reactor physics and engineering

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