Control of heat exhaust is essential for the operation of power producing fusion reactors. Here, we present results of heat exhaust feedback control experiments in JET and AUG. In JET, we demonstrate the first X-point radiator (XPR) control in DD and DT discharges using argon seeding. In AUG, we improve the XPR control with nitrogen seeding, resulting in achieving the first detached L-H and H-L transition (in a single discharge). The controllers are designed using a model-based design procedure. The required models are obtained experimentally using perturbative (system identification) experiments. We study the dynamic response of the XPR to various seeding species and varying operating conditions. We find that the sensitivity (relative gain) of the XPR varies as function the height of the radiator inside the confined region but that the relative phase is consistent for all operating points. In AUG, the XPR is also less sensitive to impurity seeding changes for higher heating powers. In JET, we show that the XPR dynamics are the same for DD and DT plasmas. However, we observe that XPR control is only possible with argon and not with neon. The results show that a controller might well be designed in earlier stages of operation of a future device, but remains applicable and can be further tuned for full power operation.
熱排気の制御は、発電を行う核融合炉の運転に不可欠である。ここでは、JETおよびAUGにおける熱排気フィードバック制御実験の結果を示す。JETでは、アルゴンシーディングを用いたDDおよびDT放電における初のX点放射体(XPR)制御を実証する。AUGでは、窒素シーディングによるXPR制御を改善し、その結果、単一放電内で初の非接触L-H遷移およびH-L遷移を達成した。制御器はモデルベース設計手順を用いて設計される。必要なモデルは、摂動(システム同定)実験を用いて実験的に取得される。我々は、様々なシーディング種および変化する運転条件に対するXPRの動的応答を研究する。XPRの感度(相対利得)は、閉じ込め領域内部の放射体の高さの関数として変化するが、相対位相は全ての運転点で一貫していることが分かる。AUGでは、XPRはより高い加熱電力に対して不純物シーディング変化に対する感度も低い。JETでは、XPRダイナミクスがDDおよびDTプラズマで同じであることを示す。しかしながら、XPR制御はアルゴンでのみ可能であり、ネオンでは不可能であることが観察される。結果は、制御器は将来の装置の運転の初期段階で十分に設計され得るが、そのまま適用可能であり、全出力運転に向けてさらに調整可能であることを示している。