In order to more completely demonstrate the I-mode regime as a compelling fusion reactor operating scenario, the first dedicated attempts at I-mode radiative heat exhaust and detachment were carried out on Alcator C-Mod. Results conclusively show that within the parameter space explored, an I/L back-transition is triggered prior to meaningful reductions in parallel heat flux, , target temperature, and target pressure, at the outer divertor. The exact mechanism for the I/L trigger remains uncertain, but a multi-diagnostic investigation suggests the pedestal regulation physics is impacted promptly by small amounts of N2 seeded into the private flux region. The time delay between when N2 contacts the plasma and the I/L transition is triggered varied from 30–120 ms, approximately 0.7–, and the delay varied inversely with I-mode pedestal-top pressure, p e,95. Power and nitrogen influx scans indicate that the I/L transitions are not linked to excessive bulk-plasma impurity radiation. It is also shown that in the subsequent L-mode following nitrogen seeding, and can be reduced by factors of 10. The I/L transition and L-mode exhaust results using N2 are compared to similar attempts using Ne where such and reductions in L-mode are limited to factors of 2–3. Implications for the I-mode regime are discussed, including needs for follow-up experiments on other facilities.
I-modeレジームを魅力的な核融合炉運転シナリオとしてより完全に実証するため、Alcator C-Modにおいて放射熱排気とデタッチメントに関する初の専用実験が実施された。結果は、探査されたパラメータ空間内において、外側ダイバータでの平行熱流束、ターゲット温度、ターゲット圧力の有意な低減に先立ってI/L遷移が誘発されることを明確に示している。I/L遷移のトリガー機構は依然として不明確であるが、多診断による調査は、ペデスタル調整物理が私領域へのN₂シード注入によって迅速に影響を受けることを示唆している。N₂がプラズマに接触してからI/L遷移が誘発されるまでの時間遅延は30〜120 msの範囲で変動し、これは約0.7〜であり、この遅延はIモード・ペデスタル頂部圧力p_e,95と逆相関を示した。出力および窒素入射量のスキャンは、I/L遷移がバルクプラズマの過剰な不純物放射に起因するものではないことを示している。また、窒素シード注入後の後続Lモードにおいて、およびは10倍の低減が可能であることが示された。N₂を用いたI/L遷移およびLモード排気の結果は、同様の試みにおいておよびの低減が2〜3倍に限られるNeを用いた場合と比較される。I-modeレジームへの示唆について、他施設での追試実験の必要性を含めて議論する。