Since the 2012 IAEA-FEC Conference, FTU operations have been largely devoted to runaway electrons generation and control, to the exploitation of the 140 GHz electron cyclotron (EC) system and to liquid metal limiter elements. Experiments on runaway electrons have shown that the measured threshold electric field for their generation is larger than predicted by collisional theory and can be justified considering synchrotron radiation losses. A new runaway electrons control algorithm was developed and tested in presence of a runaway current plateau, allowing to minimize the interactions with plasma facing components and safely shut down the discharges. The experimental sessions with 140 GHz EC system have been mainly devoted to experiments on real-time control of magnetohydrodynamic (MHD) instabilities using the new EC launcher with fast steering capability. Experiments with central EC injection have shown the onset of 3/2 and 2/1 tearing modes, while EC assisted breakdown experiments have been focused on ITER start-up issues, exploring the polarization conversion at reflection from inner wall and the capability to assure plasma start-up even in presence of a large stray magnetic field. A new actively cooled lithium limiter has been installed and tested. The lithium limiter was inserted in the scrape-off layer, without any damage to the limiter surface. First elongated FTU plasmas with EC additional heating were obtained with the new cooled limiter. Density peaking and controlled MHD activity driven by neon injection were investigated at different plasma parameters. A full real-time algorithm for disruption prediction, based on MHD activity signals from Mirnov coils, was developed exploiting a large database of disruptions. Reciprocating Langmuir probes were used to measure the heat flux e-folding length in the scrape-off layer, with the plasma kept to lay on thea internal limiter to resemble the ITER start-up phase. New diagnostics were successfully installed and tested, as a diamond probe to detect Cherenkov radiation produced by fast electrons and a gamma camera for runaway electrons studies. Laser induced breakdown spectroscopy measurements were performed under vacuum and with toroidal magnetic field, so demonstrating their capability to provide useful information on the surface elemental composition and fuel retention in present and future tokamaks, such as ITER.
2012年IAEA-FEC会議以降、FTUの運転は、逃走電子の生成と制御、140GHz電子サイクロトロン(EC)システムの利用、および液体金属リミター要素に主に充てられてきた。逃走電子に関する実験では、その生成に対する測定された閾値電場が衝突理論による予測よりも大きく、シンクロトロン放射損失を考慮することで説明できることが示された。新たな逃走電子制御アルゴリズムが開発され、逃走電流プラトーの存在下で試験され、プラズマ対向機器との相互作用を最小限に抑え、放電を安全に停止することが可能となった。140GHz ECシステムを用いた実験セッションは、高速ステアリング機能を備えた新しいECランチャーを用いた電磁流体力学(MHD)不安定性のリアルタイム制御実験に主に充てられた。中心EC入射の実験では、3/2および2/1テアリングモードの発生が示された。一方、EC支援絶縁破壊実験は、ITERの立ち上げ問題に焦点を当て、内壁からの反射時の偏波変換と、大きな迷走磁場の存在下でもプラズマ立ち上げを保証する能力を調査した。能動冷却された新しいリチウムリミターが設置され、試験された。リチウムリミターはスクレイプオフ層に挿入され、リミター表面に損傷は生じなかった。新しい冷却リミターを用いて、EC追加加熱を伴う最初の伸長されたFTUプラズマが得られた。ネオン入射によって駆動される密度ピーキングと制御されたMHD活動が、異なるプラズマパラメータで調査された。ミルノフコイルからのMHD活動信号に基づくディスラプション予測のための完全なリアルタイムアルゴリズムが、大規模なディスラプションデータベースを活用して開発された。往復動ラングミュアプローブを用いて、スクレイプオフ層における熱流束のe-フォールディング長を測定した。この際、プラズマはITERの立ち上げ段階を模擬するために内部リミター上に維持された。高速電子によって生成されるチェレンコフ放射を検出するダイヤモンドプローブや、逃走電子研究のためのガンマカメラなど、新しい計測機器が首尾よく設置され、試験された。レーザー誘起絶縁破壊分光法による測定が、真空中およびトロイダル磁場中で実施され、現在および将来のトカマク(ITERなど)における表面元素組成と燃料保持に関する有用な情報を提供する能力が実証された。