Compatibility of advanced tokamak plasma with high density and high radiation loss operation in JT-60U

JT-60Uにおける先進トカマクプラズマの高密度と高放射損失運転との両立性

竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 久保 博孝; 東島 智; 木島 滋; 仲野 友英; 大山 直幸; Porter, G. D.*; Rognlien, T. D.*; Rensink, M. E.*; 井手 俊介; 藤田 隆明; 滝塚 知典; 鎌田 裕; 三浦 幸俊; JT-60チーム

Takenaga, Hidenobu; Asakura, Nobuyuki; Kubo, Hirotaka; Higashijima, Satoru; Konoshima, Shigeru; Nakano, Tomohide; Oyama, Naoyuki; Porter, G. D.*; Rognlien, T. D.*; Rensink, M. E.*; Ide, Shunsuke; Fujita, Takaaki; Takizuka, Tomonori; Kamada, Yutaka; Miura, Yukitoshi; JT-60 Team

JT-60Uの内部輸送障壁を有する先進トカマクプラズマの運転領域を、高閉じ込め及び高放射損失割合を達成しつつグリーンワルド密度(n)を超える領域まで拡大した。負磁気シアプラズマでは、/n=1.1においてHモードからの閉じ込め改善度HH=1.3を得た。この時、周辺ペデスタル密度はグリーンワルド密度の半分程度と低いにもかかわらず、強い密度内部輸送障壁を形成することにより高い平均密度を得ている。同放電では、金属不純物の蓄積が観測されており、主プラズマからの放射損失が加熱パワーの65%に達しているが、閉じ込めの劣化は観測されない。また、ダイバータでの放射損失を増大するために、ネオンを入射した放電では、/n=1.1にて、HH=1.1,総放射損失割合90%以上を達成した。高 ELMy Hモードプラズマ(弱正磁気シア)では、アルゴン入射と高磁場側ペレット入射により、/n=0.92,HH=0.96,放射損失割合90%を達成した。同放電でも、強い内部輸送障壁の形成により高平均密度が得られている。アルゴン輸送解析から、主プラズマ中心での放射損失はおもにアルゴンによること,ダイバータでのアルゴンの放射損失は20-40%程度であることが明らかになった。

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