Recently an improved confinement regime, characterized by reduced turbulent fluctuations has been observed in the Large Helical Device upon the injection of boron powder into the plasma (Nespoli et al 2022 Nat. Phys.18 350–56). In this article, we report in more detail the experimental observations of increased plasma temperature and the decrease of turbulent fluctuations across the plasma cross section, on an extended database. In particular, we compare powders of different materials (B, C, BN), finding similar temperature improvement and turbulence response for the three cases. Modeling of the powder penetration into the plasma and of neoclassical electric field and fluxes support the interpretation of the experimental results. Additionally, we report evidence of the temperature improvement increasing with powder injection rates and decreasing for both increasing density and heating power. Though, plasma turbulence response varies depending on the initial conditions of the plasma, making it difficult to draw an inclusive description of the phenomenon.
最近、大型ヘリカル装置において、プラズマへのホウ素粉末の入射によって、乱流揺動の低減を特徴とする改善された閉じ込め状態が観測された（Nespoli et al 2022 Nat. Phys.18 350–56）。本論文では、拡張データベースを用いて、プラズマ断面全体にわたるプラズマ温度の上昇と乱流揺動の減少に関する実験的観測をより詳細に報告する。特に、異なる材料（B, C, BN）の粉末を比較し、3つの場合について同様の温度改善と乱流応答が見られることを見いだした。プラズマへの粉末の侵入のモデル化と、新古典電場およびフラックスのモデル化は、実験結果の解釈を支持する。さらに、温度改善が粉末入射率の増加に伴って大きくなり、密度と加熱パワーの増加に伴って小さくなるという証拠を報告する。ただし、プラズマの乱流応答はプラズマの初期条件に依存して変化するため、この現象の包括的な記述を行うことは困難である。