Lower hybrid enhanced performance (LHEP) discharges have been successfully operated on Tore Supra, with a significant improvement in electron core-confinement and remarkable steady-state features. However, recent attempts to operate such discharges with better confinement performance were hindered by the systematic onset of large MHD activity, preventing any good performance recovery. The associated MHD limit is found to result from reaching the tearing mode limit as the current profile is driven from centrally peaked towards off-axis peaked by the lower hybrid (LH) wave. The specific feature of the considered discharges is that they achieve a weak magnetic shear over a broader core region than past LHEP discharges, then leading to systematic fast MHD onset (m/n = 2/1 tearing mode) when qmin approaches 2. The present paper reports on experimental observations and modelling which support this finding and analyses the perspectives of improving the LHEP scenario by combining the current profile control through the LH wave with a significant increase in pressure through ion cyclotron wave coupling.
Lower hybrid enhanced performance (LHEP)放電はTore Supraにおいて成功裏に運転され、電子コア閉じ込めの大幅な改善と顕著な定常状態特性が達成された。しかしながら、より優れた閉じ込め性能を有するこのような放電の最近の試みは、大規模なMHD活動の系統的な発生によって妨げられ、良好な性能回復は達成されなかった。関連するMHD限界は、下部ハイブリッド(LH)波によって電流分布が中心部ピーク型からオフ軸ピーク型へ駆動される際に、テアリングモード限界に到達することに起因することが見出された。検討対象の放電の特徴は、過去のLHEP放電と比較してより広いコア領域にわたって弱い磁気シアが実現されることであり、これによりqminが2に近づくと系統的に高速MHD事象(m/n = 2/1テアリングモード)が発生する。本論文では、この知見を支持する実験的観測とモデリング結果を報告し、LH波による電流分布制御とイオンサイクロトロン波結合による圧力の大幅な増加を組み合わせることにより、LHEPシナリオを改善する展望について分析する。