The longest tokamak discharge, with a duration of 11 406 s (3 h 10 min), has been achieved. The global particle balance has been investigated. In the longest discharge, the global balance between the particle absorption and release of the wall was achieved at t ∼ 30 min. After that, the plasma density was maintained by the recycling flux alone until the end of the discharge. The maximum wall inventory is about 3.6 × 1020 H at t ∼ 30 min, but it is finally released from the wall at the end of the discharge. The hydrogen release seems to be caused by the temperature increase in the whole toroidal area of the main chamber. Moreover, it has been observed that there is a large difference between the properties of wall recycling in the continuous gas feed case (i.e. static condition) and in the additional gas puff case (i.e. dynamic condition). In the static condition, the effective particle confinement time increases to ∼10 s during the 1 min discharge and it increases to ∼100 s before the global balance in the longest discharge. In the dynamic condition, the decay time of the electron density just after the gas puff, i.e. the effective particle confinement time, is constant at 0.2–0.3 s during the discharge. The large difference in the effective particle confinement time between the static and dynamic conditions seems to be caused by the reduction in the recycling coefficient due to the enhanced wall pumping resulting from the additional gas puff.
トカマク放電の最長記録として、11,406秒(3時間10分)の放電が達成された。全体の粒子バランスが調査された。最長放電において、壁の粒子吸収と放出の間の全体的なバランスは、t ∼ 30分で達成された。その後、プラズマ密度は放電終了までリサイクリングフラックスのみによって維持された。最大壁インベントリは、t ∼ 30分で約3.6 × 10²⁰ Hであるが、これは放電終了時に最終的に壁から放出された。水素の放出は、主チャンバーのトロイダル方向全域における温度上昇によって引き起こされたと思われる。さらに、連続ガス供給条件(すなわち静的状態)と追加ガスパフ条件(すなわち動的状態)との間で、壁リサイクリングの特性に大きな差があることが観察された。静的状態では、実効粒子閉じ込め時間は1分間の放電中に∼10秒まで増加し、最長放電では全体的なバランスの前に∼100秒まで増加する。動的状態では、ガスパフ直後の電子密度の減衰時間、すなわち実効粒子閉じ込め時間は、放電中0.2〜0.3秒で一定である。静的状態と動的状態の間の実効粒子閉じ込め時間の大きな差は、追加ガスパフによる壁ポンピングの強化に起因するリサイクリング係数の低減によって引き起こされると思われる。