This letter reports on the successful demonstration of the second harmonic electron cyclotron heating (ECH)-assisted startup in the first plasma experiments recently completed in the fully superconducting Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) device whose major and minor radii are 1.8 m and 0.5 m, respectively. For the second harmonic ECH-assisted startup, an 84 GHz EC wave at 0.35 MW was launched before the onset of the toroidal electric field of the Ohmic system. And it was observed that this was sufficient to achieve breakdown in the ECH pre-ionization phase, allow burn-through and sustain the plasma during the current ramp with a low loop voltage of 2.0 V and a corresponding toroidal electric field of 0.24 V m−1at the innermost vacuum vessel wall (R = 1.3 m). This is a lower value than 0.3 Vm−1 which is the maximum electric field in ITER. Due to the limited volt-seconds and the loop voltage of the Ohmic power system, the extended pulse duration of the ECH power up to 180 ms allowed the plasma current to rise up to more than 100 kA with a ramp-up rate of 0.8 MA s−1.
本稿では、最近完了した主要半径1.8 m、副半径0.5 mを有する全超伝導韓国超伝導トカマク先進研究装置（KSTAR）における初回プラズマ実験で、第2高調波電子サイクロトロン加熱（ECH）支援立ち上げの成功実証について報告する。第2高調波ECH支援立ち上げでは、オーミックシステムのトロイダル電場印加開始前に、0.35 MWの84 GHz EC波を入射した。その結果、ECH予備電離段階での絶縁破壊達成、バーンスルー、および最内側真空容器壁（R = 1.3 m）において2.0 Vのループ電圧（対応するトロイダル電場0.24 V m⁻¹）という低電圧での電流立ち上げ中のプラズマ維持に十分であることが観測された。この値は、ITERにおける最大電場0.3 V m⁻¹よりも低い値である。限られたボルト秒とオーミック電力のループ電圧の制約により、最大180 msのECHパワー印加時間の延長により、プラズマ電流は0.8 MA s⁻¹の立ち上げ速度で100 kA以上まで上昇することが可能となった。