Experiments on the stabilization of highly elongated, vertically unstable plasmas were carried out on the DIII-D tokamak. Identification of the closed-loop transfer function showed that vertical stability could be usefully modelled as a second order dynamical system. The effect of varying the controller gains and the vertical field decay index was studied and found to be qualitatively as predicted by a low order model proposed previously. The implementation of a new hybrid inboard/outboard coil positional control with differing controller dynamics allowed operation of DIII-D up to 92% of the limiting equilibrium field decay index of the vacuum vessel for the plasmas used. This improved control allowed operation at a plasma elongation κ of up to 2.5.
DIII-Dトカマクにおいて、高伸長・垂直不安定プラズマの安定化実験を実施した。閉ループ伝達関数の同定により、垂直安定性は二次動的システムとして有用にモデル化できることが示された。制御器ゲインと垂直磁場減衰指数を変化させた場合の影響を調査し、その結果は先行研究で提案された低次モデルの予測と定性的に一致した。新しいハイブリッド型内外コイル位置制御方式と異なる制御器動特性の実装により、使用したプラズマにおいて真空容器の限界平衡磁場減衰指数の92%までDIII-Dの運転が可能となった。この改善された制御により、プラズマ伸長度κが最大2.5までの運転が可能となった。