The transition of ASDEX Upgrade (AUG) from a graphite device to a full tungsten device is demonstrated with a reduction by an order of magnitude in both the carbon deposition and deuterium retention. The tungsten source is dominated by sputtering from intrinsic light impurities, and the tungsten influxes from the outboard limiters are the main source for the plasma. In H-mode discharges, central heating (neutral beams, ECRH) is used to increase turbulent outward transport avoiding tungsten accumulation. ICRH can only be used after boronization as its application otherwise results in large W influxes due to light impurities accelerated by electrical fields at the ICRH antennas. ELMs are important in reducing the inward transport of tungsten in the H-mode edge barrier and are controlled by gas puffing. Even without boronization, stationary, ITER baseline H-modes (confinement enhancement factor from ITER 98(y, 2) scaling H98 ∼ 1, normalized beta βN ∼ 2), with W concentrations below 3 × 10−5 were routinely achieved up to 1.2 MA plasma current.The compatibility of high performance improved H-modes with unboronized W wall was demonstrated, achieving H98 = 1.1 and βN up to 2.6 at modest triangularities δ ⩽ 0.3 as required for advanced scenarios in ITER. With boronization the light impurities and the radiated power fraction especially in the divertor were reduced and the divertor plasma was actively cooled by N2 seeding. N2 seeding does not only protect the divertor tiles but also considerably improves the performance of improved H-mode discharges. The energy confinement increased to H98-factors of 1.25 (βN ∼ 2.7) and thereby exceeded the best values in a carbon-dominated AUG machine under similar conditions. Recent investigations show that this improvement is due to higher temperatures rather than to peaking of the electron density profile.Further ITER discharge scenario tests include the demonstration of ECRF assisted low voltage plasma start-up and current rise to q95 = 3 at toroidal electric fields below 0.3 V m−1, to achieve a ITER compatible range of plasma internal inductance of 0.71–0.97. The results reported here strongly support tungsten as a first wall material solution.
ASDEX Upgrade(AUG)の黒鉛装置から全面タングステン装置への移行が、炭素堆積と重水素保持の両方において一桁の低減を伴って実証された。タングステン源は、固有の軽不純物によるスパッタリングが支配的であり、プラズマへのタングステン流入の主な源はアウトボード・リミッターである。Hモード放電では、中心加熱(中性粒子ビーム、ECRH)を用いて乱流による外向き輸送を増大させ、タングステンの蓄積を回避している。ICRHは、その適用によりICRHアンテナにおける電場で加速された軽不純物による大きなW流入が生じるため、ボロナイゼーション後にのみ使用可能である。ELMはHモード端部障壁におけるタングステンの内向き輸送を低減する上で重要であり、ガス入射によって制御される。ボロナイゼーションなしでも、定常的なITERベースラインHモード(ITER 98(y,2)スケーリングによる閉じ込め改善係数H98 ∼ 1、規格化ベータβN ∼ 2)が、W濃度3 × 10−5以下で、1.2 MAのプラズマ電流まで日常的に達成された。高性能改善Hモードと非ボロナイズドW壁の両立が実証され、ITERの先進シナリオに要求される適度な三角形度δ ≤ 0.3においてH98 = 1.1、βNは最大2.6を達成した。ボロナイゼーションにより、軽不純物と放射パワー割合(特にダイバータ部)が低減され、ダイバータプラズマはN2入射による能動的冷却が行われた。N2入射はダイバータタイルを保護するだけでなく、改善Hモード放電の性能も大幅に向上させる。エネルギー閉じ込めはH98係数で1.25(βN ∼ 2.7)まで向上し、これにより同条件における炭素主体のAUG装置での最高値を超えた。最近の研究により、この改善は電子密度分布のピーキングではなく、より高い温度によるものであることが示されている。さらなるITER放電シナリオ試験として、ECRF支援による低電圧プラズマ立ち上げと、トロイダル電場0.3 V m−1以下でのq95 = 3までの電流立ち上げが実証され、ITER適合のプラズマ内部インダクタンス0.71–0.97の範囲が達成された。ここで報告された結果は、タングステンが第一壁材料としての有力な解決策であることを強く支持するものである。