An improved energy confinement regime, I-mode, is studied in Alcator C-Mod, a compact high-field divertor tokamak using ion cyclotron range of frequencies (ICRFs) auxiliary heating. I-mode features an edge energy transport barrier without an accompanying particle barrier, leading to several performance benefits. H-mode energy confinement is obtained without core impurity accumulation, resulting in reduced impurity radiation with a high-Z metal wall and ICRF heating. I-mode has a stationary temperature pedestal with edge localized modes typically absent, while plasma density is controlled using divertor cryopumping. I-mode is a confinement regime that appears distinct from both L-mode and H-mode, combining the most favourable elements of both. The I-mode regime is investigated predominately with ion ∇B drift away from the active X-point. The transition from L-mode to I-mode is primarily identified by the formation of a high temperature edge pedestal, while the edge density profile remains nearly identical to L-mode. Laser blowoff injection shows that I-mode core impurity confinement times are nearly identical with those in L-mode, despite the enhanced energy confinement. In addition, a weakly coherent edge MHD mode is apparent at high frequency ∼100–300 kHz which appears to increase particle transport in the edge. The I-mode regime has been obtained over a wide parameter space (BT = 3–6 T, Ip = 0.7–1.3 MA, q95 = 2.5–5). In general, the I-mode exhibits the strongest edge temperature pedestal (Tped) and normalized energy confinement (H98 > 1) at low q95 (<3.5) and high heating power (Pheat > 4 MW). I-mode significantly expands the operational space of edge localized mode (ELM)-free, stationary pedestals in C-Mod to Tped ∼ 1 keV and low collisionality , as compared with EDA H-mode with Tped < 0.6 keV, . The I-mode global energy confinement has a relatively weak degradation with heating power; leading to increasing H98 with heating power.
改良されたエネルギー閉じ込め regime である I-mode が、コンパクトな高磁場ダイバータ型トカマクである Alcator C-Mod において、イオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）補助加熱を用いて研究されている。I-mode は、粒子障壁を伴わないエッジエネルギー輸送障壁を特徴とし、これによりいくつかの性能上の利点がもたらされる。H-mode のエネルギー閉じ込めが、高 Z 第一壁および ICRF 加熱条件下でのコア不純物蓄積なしに達成される。I-mode は、ELM が典型的には存在しない定常的な温度ペデスタルを有し、プラズマ密度はダイバータ低温ポンピングによって制御される。I-mode は、L-mode と H-mode の両方とは異なる閉じ込め regime であり、両者の最も有利な要素を兼ね備えている。I-mode regime は、主としてイオン∇Bドリフトがアクティブ X 点から離れる方向を向いた配位で研究されている。L-mode から I-mode への遷移は、主として高温エッジペデスタルの形成によって識別される一方、エッジ密度分布は L-mode とほぼ同一のままである。レーザーブローオフ注入による測定では、I-mode のコア不純物閉じ込め時間は、強化されたエネルギー閉じ込めにもかかわらず、L-mode のそれとほぼ同一であることが示されている。さらに、弱いコヒーレントなエッジ MHD モードが高周波数（∼100–300 kHz）で観測され、これはエッジでの粒子輸送を増大させていると考えられる。I-mode regime は、広いパラメータ空間（BT = 3–6 T、Ip = 0.7–1.3 MA、q95 = 2.5–5）にわたって達成されている。一般に、I-mode は、低い q95（<3.5）かつ高い加熱パワー（Pheat > 4 MW）において、最も強いエッジ温度ペデスタル（Tped）と規格化エネルギー閉じ込め（H98 > 1）を示す。I-mode は、Tped ∼ 1 keV かつ低衝突度において、Tped < 0.6 keV の EDA H-mode と比較して、ELM フリーの定常ペデスタルの運転領域を大幅に拡張する。I-mode の全体エネルギー閉じ込めは、加熱パワーに対して比較的弱い劣化を示し、その結果 H98 は加熱パワーの増加とともに上昇する。