The National Spherical Torus Experiment (NSTX) has undergone a major upgrade, and the NSTX Upgrade (NSTX-U) Project was completed in the summer of 2015. NSTX-U first plasma was subsequently achieved, diagnostic and control systems have been commissioned, the H-mode accessed, magnetic error fields identified and mitigated, and the first physics research campaign carried out. During ten run weeks of operation, NSTX-U surpassed NSTX record pulse-durations and toroidal fields (TF), and high-performance ~1 MA H-mode plasmas comparable to the best of NSTX have been sustained near and slightly above the n = 1 no-wall stability limit and with H-mode confinement multiplier H98y,2 above 1. Transport and turbulence studies in L-mode plasmas have identified the coexistence of at least two ion-gyro-scale turbulent micro-instabilities near the same radial location but propagating in opposite (i.e. ion and electron diamagnetic) directions. These modes have the characteristics of ion-temperature gradient and micro-tearing modes, respectively, and the role of these modes in contributing to thermal transport is under active investigation. The new second more tangential neutral beam injection was observed to significantly modify the stability of two types of Alfven eigenmodes. Improvements in offline disruption forecasting were made in the areas of identification of rotating MHD modes and other macroscopic instabilities using the disruption event characterization and forecasting code. Lastly, the materials analysis and particle probe was utilized on NSTX-U for the first time and enabled assessments of the correlation between boronized wall conditions and plasma performance. These and other highlights from the first run campaign of NSTX-U are described.
国立球形トーラス実験装置(NSTX)は大規模なアップグレードを経て、NSTXアップグレード(NSTX-U)プロジェクトは2015年夏に完了した。その後、NSTX-Uの初回プラズマが達成され、診断・制御システムが整備され、Hモードへのアクセス、磁場誤差の同定と低減、そして最初の物理研究キャンペーンが実施された。10週間の運転期間中、NSTX-UはNSTXの記録的なパルス持続時間とトロイダル磁場(TF)を上回り、NSTXの最高水準に匹敵する高性能の約1 MA Hモードプラズマが、n = 1ノーウォール安定性限界付近およびわずかにそれを超える領域で維持され、Hモード閉じ込め倍率H98y,2は1を超えた。Lモードプラズマにおける輸送・乱流研究により、ほぼ同じ半径位置に存在しながら、互いに逆方向(すなわちイオンおよび電子反磁性方向)に伝播する、少なくとも2種類のイオンジャイロスケール乱流微不安定性の共存が同定された。これらのモードはそれぞれイオン温度勾配モードとマイクロティアリングモードの特性を有し、これらのモードが熱輸送に寄与する役割については現在活発に調査が進められている。新たに追加された2番目のより接線方向の中性粒子ビーム入射は、2種類のアルフヴェン固有モードの安定性を有意に変化させることが観測された。オフラインのディスラプション予測の改善は、ディスラプション事象特性化・予測コードを用いた回転MHDモードおよびその他の巨視的不安定性の同定の分野において達成された。最後に、材料分析・粒子プローブがNSTX-Uで初めて使用され、ボロン化された壁面状態とプラズマ性能との相関の評価が可能となった。これらの成果およびNSTX-Uの最初の運転キャンペーンにおけるその他のハイライトについて述べる。