The intrinsic limited toroidal electric field (0.3 V m−1) in devices with superconducting poloidal coils (ITER, JT-60SA) requires additional heating, like electron cyclotron (EC) waves, to initiate plasma and to sustain it during the burn-through phase. The FTU tokamak has contributed to studying the perspective of EC assisted plasma breakdown. Afterward, a new experimental and modeling activity addressing the study of assisted plasma start-up in a configuration close to the ITER one (magnetic field, oblique injection, and polarization) has been performed and is presented here. These experiments have been supported by a 0D code, BKD0, developed to model the plasma start-up and linked to a beam tracing code computing, in a consistent way, EC absorption. The FTU results demonstrate the role of polarization conversion at the inner wall reflection. Dedicated experiments also showed the capability of EC power to sustain plasma start-up in the presence of strong error field (12 mT), with a null outside the vacuum vessel. The BKD0 code, applied to FTU data, has been used to determine the operational window of sustained breakdown as a function of toroidal electric field and neutral pressure. Experimental results in agreement with the BKD0 simulations support the use of the code to predict start-up in future tokamaks, like ITER and JT60SA.
超伝導ポロイダルコイルを備えた装置(ITER、JT-60SA)における固有の限界トロイダル電場(0.3 V m⁻¹)は、プラズマの開始およびバーンスルー位相中の維持に、電子サイクロトロン(EC)波などの追加加熱を必要とする。FTUトカマクは、EC支援プラズマ破壊の見通しの研究に貢献してきた。その後、ITERに近い配位(磁場、斜め入射、偏極)における支援プラズマ開始の研究を扱う新たな実験的・モデリング活動が実施され、ここで提示される。これらの実験は、プラズマ開始をモデル化するために開発された0次元コードBKD0によって支援され、一貫した方法でEC吸収を計算するビームトレーシングコードに結合された。FTUの結果は、内壁反射における偏極変換の役割を実証している。専用実験はまた、真空容器外の強い誤差磁場(12 mT)の存在下でプラズマ開始を維持するECパワーの能力を示した。FTUデータに適用されたBKD0コードは、トロイダル電場と中性ガス圧の関数としての維持破壊の動作窓を決定するために使用された。BKD0シミュレーションと一致する実験結果は、ITERやJT-60SAなどの将来のトカマクにおける開始を予測するためのコードの使用を支持している。