The Spherical Tokamak (ST) is a low-aspect-ratio tokamak projected to enable simultaneous operation at high normalized toroidal beta and high bootstrap current fraction. However, a compact ST reactor cannot be built with a full-sized solenoid. The remaining current required for sustained operation must be ramped up non-inductively. Sustained 100% non-inductive current drive at the MA level has not yet been demonstrated on an ST. Non-inductive current ramp-up is therefore a more challenging objective that the NSTX-U research program aims to address. In support of this development, free-boundary TRANSP simulations have been used to develop a current ramp-up scenario in which a significant fraction of the current is driven non-inductively by a combination of neutral-beam and bootstrap current drive. The resulting discharge has properties favorable for non-inductive current drive, such as a low normalized internal plasma inductance of approximately 0.45, a minimum safety factor exceeding 2, and a slightly reversed-shear q-profile. In these discharges, the plasma current ramps to 900 kA within 250 ms in an L-mode configuration, with varying electron density and density profiles. These discharges should be suitable for next-step NSTX-U experiments aimed at generating a robust L-mode fiducial scenario with low central solenoid flux consumption, which could be progressively improved as new NSTX-U experimental discharges are developed.
球状トカマク（ST）は、高規格化トロイダルベータと高ブートストラップ電流割合での同時運転を可能にすると予測されている低アスペクト比トカマクである。しかしながら、コンパクトST炉はフルサイズのソレノイドで建設することはできない。持続運転に必要な残りの電流は、非誘導的にランプアップされなければならない。MAレベルの持続的な100%非誘導電流駆動は、STではまだ実証されていない。したがって、非誘導電流ランプアップは、NSTX-U研究プログラムが取り組むことを目的とする、より困難な目標である。この開発を支援するために、自由境界TRANSPシミュレーションを用いて、中性粒子ビームとブートストラップ電流駆動の組み合わせによって電流のかなりの割合が非誘導的に駆動される電流ランプアップシナリオを開発してきた。得られた放電は、約0.45の低い規格化内部プラズマインダクタンス、2を超える最小安全係数、わずかに逆転シアのqプロファイルなど、非誘導電流駆動に有利な特性を有する。これらの放電では、プラズマ電流はLモード配位で、変化する電子密度および密度分布を伴って250 ms以内に900 kAまでランプアップする。これらの放電は、低い中心ソレノイドフラックス消費を伴う頑健なLモード基準シナリオを生成することを目的とした次段階のNSTX-U実験に適しているはずであり、新しいNSTX-U実験放電が開発されるにつれて段階的に改善され得る。