The operational range and the reactor relevance of the TCV experiments are being enhanced by two sets of major upgrades. The first includes the installation of neutral beam injection (NBI) and new electron cyclotron (EC) auxiliary heating sources, to reach ITER relevant beta values and vary the electron to ion temperature ratio. A 15–30 keV, 1 MW tangential NBI system has been operational on TCV since 2015. A second beam of 1 MW, 50–60 keV ion energy, also aligned tangentially but opposite to the first beam, is foreseen to approach beta limits, vary the applied torque through zero and probe suprathermal ion physics. For the EC power, two 0.75 MW gyrotrons at the second harmonic have been installed. The next step will add two 1 MW dual frequency gyrotrons, one of which is currently being commissioned. These heating upgrades will increase the total available power for high-density plasmas from 1.25 MW to 5.0 MW. The rest of the upgrade consists of installing an in-vessel structure to form a divertor chamber of increased closure, to reach higher neutral divertor densities and impurity compression and thereby extend TCV divertor regimes toward more reactor relevant conditions for conventional and advanced divertor configurations. Graphite gas baffles will be installed inside the TCV vessel to delineate divertor and main chamber regions. The first set of baffles features 32 tiles on the high and 64 tiles on the low-field side, with geometry guided by simulations performed using the SOLPS-ITER code. The baffles are expected to be effective for a wide range of divertor configurations, including snowflake and super-X divertors, yet maintain plasma close to the inner wall for improved passive stabilization. The baffle dimensions may be varied in the future to modify the divertor closure. Control of the plasma, neutral and impurity densities will be achieved by a combination of toroidally distributed gas injection valves and impurity seeding, and a possible addition of cryo-condensation pumps. Significant diagnostic developments will be undertaken, to better characterize the divertor plasma, measure power and particle deposition at the strike points, and, specifically, improve our physics understanding of the detachment process.
TCV実験の動作範囲と炉心関連性は、2つの主要なアップグレードによって拡張されている。第1のアップグレードは、中性粒子ビーム入射（NBI）と新しい電子サイクロトロン（EC）補助加熱源の設置であり、ITER関連のベータ値に到達し、電子対イオン温度比を変化させることを目的とする。15～30 keV、1 MWの接線方向NBIシステムは、2015年以降TCVで運転されている。2本目のビーム（1 MW、50～60 keVのイオンエネルギー、第1ビームと反対方向の接線入射）は、ベータ限界への接近、印加トルクのゼロ通過、高速イオン物理の探求を可能にする。EC加熱については、第2高調波で動作する2基の0.75 MWジャイロトロンが設置済みであり、次の段階として2基の1 MWデュアル周波数ジャイロトロンが追加される予定である（現在そのうち1基がコミッショニング中）。これらの加熱アップグレードにより、高密度プラズマで利用可能な総加熱電力は1.25 MWから5.0 MWへ増加する。第2のアップグレードは、容器内構造物の設置から構成され、ダイバータ閉鎖度を高め、より高い中性粒子密度と不純物圧縮を実現し、TCVのダイバータ運転領域を従来型および先進型ダイバータ配位の両方において、より炉心関連性の高い条件へと拡張する。黒鉛製ガスバッフルがTCV容器内に設置され、ダイバータ領域と主プラズマ領域を分離する。第1世代のバッフルは、高磁場側に32枚、低磁場側に64枚のタイルで構成され、その形状はSOLPS-ITERコードを用いたシミュレーションに基づいて設計された。バッフルは、スノーフレーク型やスーパーX型ダイバータを含む幅広いダイバータ配位に対して有効であると期待される一方、プラズマを内壁近傍に維持して受動的安定化を向上させる。バッフルの寸法は将来変更可能であり、ダイバータ閉鎖度を調整できる。プラズマ、中性粒子、不純物密度の制御は、トロイダル方向に分布したガス注入バルブと不純物シーディングの組み合わせにより達成され、将来的には低温凝着ポンプの追加も検討されている。ダイバータプラズマの特性評価、ストライク点での電力および粒子堆積の測定、そして特にディタッチメント過程の物理的理解を深めるために、重要な診断装置の開発が進められている。