High recycling steady H-mode regime in the JFT-2M Tokamak

JFT-2Mトカマクにおける高リサイクリング定常H-mode領域

神谷 健作; Bakhtiari, M.; 河西 敏; 川島 寿人; 草間 義紀; 三浦 幸俊; 小川 宏明; 大山 直幸; 佐藤 正泰; 篠原 孝司; 都筑 和泰; 上原 和也; JFT-2Mグループ

Kamiya, Kensaku; Bakhtiari, M.; Kasai, Satoshi; Kawashima, Hisato; Kusama, Yoshinori; Miura, Yukitoshi; Ogawa, Hiroaki; Oyama, Naoyuki; Sato, Masayasu; Shinohara, Koji; Tsuzuki, Kazuhiro; Uehara, Kazuya; JFT-2M Group

JFT-2M装置において、第一壁のボロン化後に高リサイクリング定常(HRS)H-modeが得られる新しい運転領域を開拓した。このH-modeは定常性を有しており、大きなELMが無いのでダイバータ板への熱負荷を低減でき、高密度運転が可能である(閉じ込め改善度1.6,規格化密度/0.7)。HRS H-mode遷移時にコヒーレント成分を有する特徴的な磁場及び浮遊電位揺動が10-100kHzの周波数帯に観測されている。この揺動は粒子輸送の増加に重要な役割を果たしていると考えられ、Alcator C-Modで観測されているEnhanced Da (EDA) H-modeと類似している。通常のダイバータ配位(三角度delta0.4)におけるHRS H-modeの運転領域は比較的高い中性粒子圧力でかつ高密度(/0.4)で観測され易いが、広い範囲の安全係数(23付近の低安全係数でも)で得られている。最近の研究では、HRS H-mode運転領域はdelta0.75まで拡張可能であることがダブルヌル配位にて明らかとなっている。一方、delta0.3以下では大きなELMsが発生し、高密度あるいは高リサイクリング状態にもかかわらずHRS H-modeは得られていない。このことはプラズマ形状もELMsの安定化に重要な役割を果たしていることを示唆する。

A new operating regime, High Recycling Steady (HRS) H-mode regime, has been discovered on JFT-2M, which is easily reproduced under the wall fueling from the boronized first wall. Accompanying the HRS H-mode transition, the coherent magnetic and floating potential fluctuations are seen on magnetic probes at vessel wall and Langmuir probe in SOL, respectively. These coherent fluctuations have a frequency of the order of 10-100 kHz with significant variation, which is recognized to be important to enhance the particle transport. The HRS can be seen even at 3 with /0.4 for the fixed delta0.4 in the standard single-null divertor configuration. Recent experimental results from JFT-2M show that the plasma shape also seems to play an important role in determining the type of ELMs. The HRS regime can be extended up to delta0.75 and 2.6 in the double-null configuration, while lower delta boundary exists at delta0.3 with moderate 4 even at high recycling and/or density condition of /0.4.