Review of JT-60U experimental results in 2007 and 2008

JT-60U実験結果のレビュー; 2007年2008年

JT-60チーム

JT-60 Team

2007年及び2008年のJT-60Uの実験結果をレビューする。JT-60Uの最後の実験キャンペーンとなる本期間では、ITERやDEMOの物理基盤の確立に向けて先進トカマクプラズマの開発を継続して推進した。総合性能の高いプラズマの開発を行い、ITERのハイブリッド運転シナリオと同程度の規格化ベータ値(2.6),閉じ込め性能(=1.0-1.1)を持ち、かつ自発電流割合()が約40%のプラズマを25秒間維持することができた。高密度・高放射損失領域においては、重水素プラズマにアルゴン及びネオンを注入することにより、電子密度,閉じ込め改善度,放射損失割合が高いプラズマを12秒間維持することができた。これらの領域における維持時間は電流拡散時間()よりも10倍以上長い。さらに、自由境界理想MHD限界を超えた領域では、高エネルギー粒子により励起される不安定性を発見するとともにこれを抑制することによりの数倍(5秒間)の時間維持することができた。また、導体壁の安定化効果を用いることにより負磁気シアプラズマの性能が飛躍的に改善し、2.7, 90%を達成した。これらの成果は2005-2006年に達成された成果を大幅に上回るものである。このほか、物理研究,実時間制御,計測装置・加熱装置開発においても大きな進展があった。

Results in JT-60U experiments in 2007 and 2008 are reviewed. In this campaign, which is the final experimental period in JT-60U, development of advanced tokamak plasma was extensively performed toward establishment of physics basis of ITER and DEMO. High integrated performance plasma with high normalized beta (2.6) and high confinement enhancement factor (=1.0-1.1), which are comparable to those in the ITER Hybrid Scenario, and at the same time with high bootstrap current fraction (40%) was sustained for 25 s. High density and high radiation loss fraction plasma was sustained for 12 s by adding argon and neon to a deuterium plasma. The duration of the high-performance plasmas is more than 10 times longer than the current diffusion time, . In a high beta regime exceeding the ideal MHD limit without conducting wall (no-wall limit), a new instability was observed. By suppressing the instability a high beta plasma was sustained for 5 s, which corresponds to several times longer than . Performance of reversed shear plasmas was significantly improved by utilizing the stabilizing effect of the conducting wall, and 2.7 and 90% were obtained. These results significantly exceed those in the previous experimental campaign.