Global magnetohydrodynamic (MHD) stability limits in the National Spherical Torus Experiment (NSTX) have increased significantly recently due to a combination of device and operational improvements. First, more routine H-mode operation with broadened pressure profiles allows access to higher normalized β and lower internal inductance. Second, the correction of a poloidal field coil induced error-field has largely eliminated locked tearing modes during normal operation and increased the maximum achievable β. As a result of these improvements, peak β values have reached (not simultaneously) βT = 35%, βN = 6.4, ⟨βN⟩ = 4.5, βN/li = 10, and βP = 1.4. High βP operation with reduced tearing activity has allowed a doubling of discharge pulse-length to just over 1 s with sustained periods of βN≈6 above the ideal no-wall limit and near the with-wall limit. Details of the β-limit scalings and β-limiting instabilities in various operating regimes are described.
最近のNational Spherical Torus Experiment (NSTX) におけるグローバルな電磁流体力学(MHD)安定性限界は、装置および運転の改良の組み合わせにより、近年大幅に向上している。第一に、圧力分布が広がったより定常的なHモード運転により、より高い規格化βとより低い内部インダクタンスへのアクセスが可能になった。第二に、ポロイダル磁場コイル誘起誤差磁場の補正により、通常運転中のロックドティアリングモードがほぼ排除され、達成可能な最大βが増加した。これらの改良の結果、ピークβ値は(同時ではないが)βT = 35%、βN = 6.4、⟨βN⟩ = 4.5、βN/li = 10、βP = 1.4に達した。ティアリング活動が低減した高βP運転により、放電パルス長は2倍のわずかに1秒超まで延長され、理想的な無壁限界を超え、壁あり限界に近いβN≈6の持続的な期間が達成された。様々な運転領域におけるβ限界スケーリングとβを制限する不安定性の詳細について説明する。