Development of plasma stored energy feedback control and its application to high performance discharges on JT-60U

JT-60Uにおける蓄積エネルギー帰還制御の開発と高性能放電への適用

及川 聡洋; 土屋 勝彦; 栗原 研一; 川俣 陽一; 福田 武司*; 藤田 隆明; 閨谷 譲

Oikawa, Toshihiro; Tsuchiya, Katsuhiko; Kurihara, Kenichi; Kawamata, Yoichi; Fukuda, Takeshi*; Fujita, Takaaki; Neyatani, Yuzuru

JT-60UにおいてMHD安定性制御を目的として蓄積エネルギーの実時間帰還制御を開発した。JT-60Uの幅広いプラズマパラメータ領域における各種閉じ込めモードのプラズマに対して、統計処理法を用いることにより蓄積エネルギーを高い精度で実時間検出できる。NB入射電力の調節により蓄積エネルギーがあらかじめプログラムされた波形を正確にたどることに成功した。負磁気シアモードにおいては内部輸送障壁形成の再現性が向上し、規格化ベータ値を安定領域に維持することでMHD安定性を制御することができる。また、負磁気シアモードにおいてDT換算核融合増倍率0.5を0.8秒間維持することに成功した。

The real-time feedback control of the plasma stored energy has been developed for control of the plasma MHD stability in the JT-60U tokamak. The plasma stored energy can be detected with high accuracy in real-time by the function parametrization method for various plasmas available in JT-60U, such as the ohmic plasma, the L-mode, the H-mode, the high poloidal beta mode and the reversed shear mode over a wide range of the plasma parameters. By manipulating the neutral beam injection power, the plasma stored energy has been successfully controlled along the preprogrammed reference waveform. Especially in the reversed shear mode, this feedback control scheme has improved the reproducibility of the formation of the internal transport barrier, and the MHD instability could be suppressed with keeping the normalized beta in the stable region. The D-T equivalent fusion amplification gain of 0.5 was sustained for 0.8 s in a reversed shear plasma by employing this feedback control scheme.