Current ramp-up with reduced central solenoid (CS) flux consumption in JT-60SA has been investigated using an integrated modeling code suite (TOPICS) with a turbulent model (CDBM). The plasma current can be ramped-up from 0.6 MA to 2.1 MA with no additional CS flux consumption if the plasma current is overdriven by neutral-beam-driven and bootstrap current. A time duration required for the current ramp-up without CS flux consumption becomes as long as 150 s in the scenario we have examined. In order to achieve a current overdrive condition from 0.6 MA, the current drive by a lower energy neutral beam (85 keV) is effective. A higher energy neutral beam (500 keV) cannot be used in this early phase with a low central electron density (~2 × 1019 m−3) due to large shine through loss, while it can be effectively used in the later phase. Therefore, the main current driver should be switched from the lower energy neutral beam to the higher energy neutral beam during the current ramp-up phase. As a result of an intensive auxiliary heating, plasma beta (the ratio of the plasma pressure to the magnetic pressure) becomes high. Ideal MHD instabilities of such high beta plasmas have been investigated using a linear ideal MHD stability analysis code (MARG2D). External kink modes which might affect the core plasma can be stabilized during the current ramp-up if there is a perfectly conducting wall at the location of the stabilizing plate and the vacuum vessel of JT-60SA and the plasma has a broader pressure profile with the H-mode pedestal and the internal transport barrier.
JT-60SAにおける中心ソレノイド（CS）磁束消費を低減したプラズマ電流立ち上げについて、統合モデリングコード（TOPICS）と乱流輸送モデル（CDBM）を用いて調査した。プラズマ電流が中性粒子ビーム駆動電流とブートストラップ電流によって過駆動されれば、追加のCS磁束消費なしでプラズマ電流を0.6 MAから2.1 MAまで立ち上げることができる。調査したシナリオにおいて、CS磁束消費なしでの電流立ち上げに要する時間は最長で150秒となる。0.6 MAからの電流過駆動条件を達成するには、低エネルギー中性粒子ビーム（85 keV）による電流駆動が有効である。高エネルギー中性粒子ビーム（500 keV）は、中心電子密度が低い（約2×10¹⁹ m⁻³）この初期段階では大きなシャインスルー損失のため使用できないが、後期段階では有効に使用できる。したがって、電流立ち上げ段階において主たる電流駆動手段を低エネルギー中性粒子ビームから高エネルギー中性粒子ビームへ切り替えるべきである。強力な追加加热の結果、プラズマベータ（プラズマ圧力と磁気圧の比）は高くなる。このような高ベータプラズマの理想MHD不安定性について、線形理想MHD安定性解析コード（MARG2D）を用いて調査した。コアプラズマに影響を及ぼし得る外部キンクモードは、JT-60SAの安定化板および真空容器の位置に完全導体壁が存在し、かつプラズマがHモードペデスタルと内部輸送障壁を有するよりブロードな圧力分布を持つ場合、電流立ち上げ中に安定化することができる。