Recent advances in gyrokinetic simulation of core turbulence and associated transport requires an intensified experimental effort to validate these codes using state of the art synthetic diagnostics to compare simulations with experimental data. A phase contrast imaging (PCI) diagnostic [M. Porkolab, J. C. Rost, N. Basse et al., IEEE Trans. Plasma Sci.34, 229 (2006)] is used to study H-mode plasmas in Alcator C-Mod [M. Greenwald, D. Andelin, N. Basse et al., Nucl. Fusion45, S109 (2005)]. The PCI system is capable of measuring density fluctuations with high temporal (2kHz5MHz) and wavenumber (0.555cm1) resolution. Recent upgrades have enabled PCI to localize the short wavelength turbulence in the electron temperature gradient range and resolve the direction of propagation (i.e., electron versus ion diamagnetic direction) of the longer wavelength turbulence in the ion temperature gradient (ITG) and trapped electron mode range. The studies focus on plasmas before and during internal transport barrier formation in an enhanced Dα H-mode plasma assisted with ion cyclotron resonance frequency heating. Nonlinear GYRO simulations have also been performed [J. Candy and R. E. Waltz, Phys. Rev. Lett.91, 045001 (2003)] and the predicted fluctuation is compared against experimental measurements through a synthetic PCI diagnostic method. The simulated fluctuations from GYRO agree with experimental measurements in the ITG regime. GYRO also shows good agreement in transport predictions with experimental measurements after reducing the ion temperature gradient (15%) and adding E×B shear suppression, all within the experimental uncertainty.

1.
J.
Candy
and
R. E.
Waltz
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
045001
(
2003
).
2.
W.
Dorland
,
F.
Jenko
,
M.
Kotschenreuther
, and
B. N.
Rogers
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
5570
(
2000
).
3.
F.
Jenko
,
W.
Dorland
,
M.
Kotschenreuther
, and
B. N.
Rogers
,
Phys. Plasmas
7
,
1904
(
2000
).
4.
Y.
Chen
and
S.
Parker
,
J. Comput. Phys.
220
,
839
(
2007
).
5.
Z.
Lin
,
Y.
Nishimura
,
Y.
Xiao
,
I.
Holod
,
W. L.
Zhang
, and
L.
Chen
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
49
,
B163
(
2007
).
6.
R. V.
Bravenec
and
W. M.
Nevins
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
015101
(
2006
).
7.
M.
Porkolab
,
J. C.
Rost
,
N.
Basse
,
J.
Dorris
,
E.
Edlund
,
L.
Lin
,
Y.
Lin
, and
S.
Wukitch
,
IEEE Trans. Plasma Sci.
34
,
229
(
2006
).
8.
N. P.
Basse
,
E. M.
Edlund
,
D. R.
Ernst
,
C. L.
Fiore
,
M. J.
Greenwald
,
A. E.
Hubbard
,
J. W.
Hughes
,
J. H.
Irby
,
L.
Lin
,
Y.
Lin
,
E. S.
Marmar
,
D. A.
Mossessian
,
M.
Porkolab
,
J. E.
Rice
,
J. A.
Snipes
,
J. A.
Stillerman
,
J. L.
Terry
,
S. M.
Wolfe
,
S. J.
Wukitch
, and
K.
Zhurovich
,
Phys. Plasmas
12
,
052512
(
2005
).
9.
D. R.
Ernst
,
N.
Basse
,
W.
Dorland
,
C. L.
Fiore
,
L.
Lin
,
A.
Long
,
M.
Porkolab
,
K.
Zeller
, and
K.
Zhurovich
, “
Identification of TEM turbulence through direct comparison of nonlinear gyrokinetic simulations with phase contrast imaging density fluctuation measurements
,” in
IAEA Fusion Energy Conference
,
Chengdu, China
, 16–21 October
2006
, oral paper IAEA-CN-149/TH/1-3.
10.
N.
Tsujii
,
M.
Porkolab
,
E. M.
Edlund
, and
L.
Lin
,
Bull. Am. Phys. Soc.
52
(
16
),
215
(
2007
).
11.
J. C.
Rost
,
M.
Porkolab
,
J. R.
Dorris
,
J.
Candy
, and
K. H.
Burrell
,
Bull. Am. Phys. Soc.
52
(
16
),
334
(
2007
).
12.
C. L.
Fiore
,
D. R.
Ernst
,
J. E.
Rice
,
K.
Zhurovich
,
N.
Basse
,
P. T.
Bonoli
,
M. J.
Greenwald
,
E. S.
Marmar
,
S. J.
Wukitch
,
C. L.
Fiore
,
D. R.
Ernst
,
J. E.
Rice
,
K.
Zhurovich
,
N.
Basse
,
P. T.
Bonoli
,
M. J.
Greenwald
,
E. S.
Marmar
, and
S. J.
Wukitch
,
Fusion Sci. Technol.
51
,
303
(
2007
).
13.
M.
Greenwald
,
D.
Andelin
,
N.
Basse
,
S.
Bernabei
,
P.
Bonoli
,
B.
Böse
,
C.
Boswell
,
R.
Bravenec
,
B.
Carreras
,
I.
Cziegler
,
E.
Edlund
,
D.
Ernst
,
C.
Fasoli
,
M.
Ferrara
,
C.
Fiore
,
R.
Granetz
,
O.
Grulke
,
T.
Hender
,
J.
Hosea
,
D. H.
Howell
,
A.
Hubbard
,
J.
Hughes
,
I.
Hutchinson
,
A.
Ince-Cushman
,
J.
Irby
,
B.
LaBombard
,
R.
LaHaye
,
L.
Lin
,
Y.
Lin
,
B.
Lipschultz
,
J.
Liptac
,
S.
Lisgo
,
A.
Lynn
,
E.
Marmar
,
K.
Marr
,
D. R.
Mikkelsen
,
R.
McDermott
,
D.
Mossessian
,
A.
Parisot
,
R.
Parker
,
C.
Phillips
,
P.
Phillips
,
M.
Porkolab
,
M.
Redi
,
J.
Rice
,
W.
Rowan
,
M.
Sampsell
,
G.
Schilling
,
S.
Scott
,
J. T.
Scoville
,
N.
Smick
,
J.
Snipes
,
P.
Stangeby
,
V.
Tang
,
J.
Terry
,
M.
Ulrickson
,
G.
Wallace
,
D.
Whyte
,
J.
Wilson
,
J.
Wright
,
S.
Wolfe
,
S.
Wukitch
,
B.
Youngblood
,
H.
Yuh
,
K.
Zhurovich
, and
S.
Zweben
,
Nucl. Fusion
45
,
S109
(
2005
).
14.
P. T.
Bonoli
,
R.
Parker
,
S. J.
Wukitch
,
Y.
Lin
,
M.
Porkolab
,
J. C.
Wright
,
E.
Edlund
,
T.
Graves
,
L.
Lin
,
J.
Liptac
,
A.
Parisot
,
A. E.
Schmidt
,
V.
Tang
,
W.
Beck
,
R.
Childs
,
M.
Grimes
,
D.
Gwinn
,
D.
Johnson
,
J.
Irby
,
A.
Kanojia
,
P.
Koert
,
S.
Marazita
,
E.
Marmar
,
D.
Terry
,
R.
Vieira
,
G.
Wallace
,
J.
Zaks
,
S.
Bernabei
,
C.
Brunkhorse
,
R.
Ellis
,
E.
Fredd
,
N.
Greenough
,
J.
Hosea
,
C. C.
Kung
,
G. D.
Loesser
,
J.
Rushinski
,
G.
Schilling
,
C. K.
Phillips
,
J. R.
Wilson
,
R. W.
Harvey
,
C. L.
Fiore
,
R.
Granetz
,
M.
Greenwald
,
A. E.
Hubbard
,
I. H.
Hutchinson
,
B.
LaBombard
,
B.
Lipschultz
,
J.
Rice
,
J. A.
Snipes
,
J.
Terry
,
S. M.
Wolfe
, and
Alcator C-Mod Team
,
Fusion Sci. Technol.
51
,
401
(
2007
).
15.
M.
Greenwald
,
R.
Boivin
,
P.
Bonoli
,
R.
Budny
,
C.
Fiore
,
J.
Goetz
,
R.
Granetz
,
A.
Hubbard
,
I.
Hutchinson
,
J.
Irby
,
B.
LaBombard
,
Y.
Lin
,
B.
Lipschultz
,
E.
Marmar
,
A.
Mazurenko
,
D.
Mossessian
,
T. S.
Pedersen
,
C. S.
Pitcher
,
M.
Porkolab
,
J.
Rice
,
W.
Rowan
,
J.
Snipes
,
G.
Schilling
,
Y.
Takase
,
J.
Terry
,
S.
Wolfe
,
J.
Weaver
,
B.
Welch
, and
S.
Wukitch
,
Phys. Plasmas
6
,
1943
(
1999
).
16.
J. E.
Rice
,
P. T.
Bonoli
,
E. S.
Marmar
,
S. J.
Wukitch
,
R. L.
Boivin
,
C. L.
Fiore
,
R. S.
Granetz
,
M. J.
Greenwald
,
A. E.
Hubbard
,
J. W.
Hughes
,
I. H.
Hutchinson
,
J. H.
Irby
,
Y.
Lin
,
D.
Mossessian
,
M.
Porkolab
,
G.
Schilling
,
J. A.
Snipes
, and
S. M.
Wolfe
,
Nucl. Fusion
42
,
510
(
2002
).
17.
C. L.
Fiore
,
P. T.
Bonoli
,
D. R.
Ernst
,
A. E.
Hubbard
,
M. J.
Greenwald
,
A.
Lynn
,
E. S.
Marmar
,
P.
Phillips
,
M. H.
Redi
,
J. E.
Rice
,
S. M.
Wolfe
,
S. J.
Wukitch
, and
K.
Zhurovich
,
Phys. Plasmas
11
,
2480
(
2004
).
18.
J. W.
Hughes
,
D.
Mossessian
,
K.
Zhurovich
,
M.
DeMaria
,
K.
Jensen
, and
A.
Hubbard
,
Rev. Sci. Instrum.
74
,
1667
(
2003
).
19.
A.
True
,
A.
Quemeneur
,
P.
Hennequin
,
D.
Gresillon
, and
F.
Gervais
,
Rev. Sci. Instrum.
63
,
3716
(
1992
).
20.
S.
Kado
,
T.
Irie
,
K.
Muraoka
,
K.
Matsuo
,
K.
Tanaka
,
K.
Kondo
,
F.
Sano
, and
T.
Obiki
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
,
6492
(
1995
).
21.
L.
Lin
,
E. M.
Edlund
,
M.
Porkolab
,
Y.
Lin
, and
S. J.
Wukitch
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
10E918
(
2006
).
22.
J. R.
Dorris
,
J. C.
Rost
, and
M.
Porkolab
, “
Localized measurement of short wavelength plasma fluctuations with the DIII-D phase contrast imaging diagnostic
,”
Rev. Sci. Instrum.
(to be published).
23.
A.
Mazurenko
,
M.
Porkolab
,
D.
Mossessian
,
J. A.
Snipes
,
X. Q.
Xu
, and
W. M.
Nevins
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
225004
(
2002
).
24.
A.
Ince-Cushman
,
J. E.
Rice
,
S. G.
Lee
,
M.
Bitter
,
M.
Reinke
, and
Y.
Podpaly
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
10F321
(
2006
).
25.
R. J.
Goldston
,
D. C.
McCune
,
H. H.
Towner
,
S. L.
Davis
,
R. J.
Hawryluk
, and
G. L.
Schmidt
,
J. Comput. Phys.
43
,
61
(
1981
).
26.
C. L.
Fiore
and
R. L.
Boivin
,
Rev. Sci. Instrum.
66
,
945
(
1995
).
27.
R. E.
Waltz
, private communication (
2008
).
28.
C.
Holland
,
G. R.
Tynan
,
G. R.
McKee
,
M. W.
Shafer
,
J.
Candy
,
R. E.
Waltz
, and
R. V.
Bravenec
,
Bull. Am. Phys. Soc.
52
(
16
),
334
(
2007
).
29.
J. E.
Kinsey
,
R. E.
Waltz
, and
J.
Candy
,
Phys. Plasmas
14
,
102306
(
2007
).
You do not currently have access to this content.