JT-60SA envisions electron cyclotron wall conditioning (ECWC), as wall conditioning method in the presence of the toroidal field to control fuel and impurity recycling and to improve plasma performance and reproducibility. This paper reports on Helium ECWC experiments on TCV in support of JT-60SA operation. Nearly sixty Helium conditioning discharges have been successfully produced in TCV, at a toroidal field BT = 1.3 or 1.54 T, with gyrotrons at 82.7 GHz in X2 mode, mimicking ECWC operation in JT-60SA at the second harmonic of the EC wave. Discharge parameters were tuned in order to (i) minimize the time for the onset of ECWC plasmas, thus minimizing absorption of stray radiation by in-vessel components, (ii) improve discharge homogeneity by extending the discharge vertically and radially, and wall coverage, in particular of inboard surfaces where JT-60SA plasmas will be initiated, (iii) assess the efficiency of He-ECWC to deplete carbon walls from fuel. An optimized combination of vertical and radial magnetic fields, with amplitudes typically 0.1 to 0.6% of that of BT, has been determined, which resulted in lowest breakdown time, improved wall coverage and enhanced fuel removal. A standard ohmic D2-plasma could be then sustained, whereas it would not have been possible without He-ECWC.
JT-60SAは、トロイダル磁場の存在下での壁調整方法として、電子サイクロトロン壁調整(ECWC)を想定しており、燃料および不純物のリサイクリングを制御し、プラズマ性能と再現性を向上させることを目的としている。本論文は、JT-60SAの運転を支援するためのTCVにおけるヘリウムECWC実験について報告する。TCVでは、トロイダル磁場BT = 1.3または1.54 T、ジャイロトロンを用いて82.7 GHz、X2モードで、EC波の第2高調波におけるJT-60SAのECWC運転を模擬して、約60回のヘリウム調整放電が成功裏に生成された。放電パラメータは、(i) ECWCプラズマの開始までの時間を最小化し、それにより容器内コンポーネントによる迷走放射の吸収を最小化する、(ii) 放電を垂直方向および径方向に拡張して放電の均一性と壁被覆率、特にJT-60SAプラズマが開始されるであろう内側表面の被覆率を向上させる、(iii) 炭素壁から燃料を除去するHe-ECWCの効率を評価する、ために調整された。垂直および径方向の磁場の最適な組み合わせ(振幅は典型的にBTの0.1〜0.6%)が決定され、これにより最短の開始時間、改善された壁被覆率、および向上した燃料除去が達成された。その後、標準的なオーミックD2プラズマが維持可能となったが、He-ECWCなしではそれは不可能であった。