A stationary advanced tokamak scenario with an internal transportbarrier (ITB) for ions and electrons, particles and momentum incombination with an H-mode barrier and flat shear(q0≈1) wasmaintained for 40 confinement times and several internal skintimes with HITERL-89P βN≈5. Raising thedensity by edge gasfuelling close to 50% of the Greenwald density to integrateproper exhaust conditions causes an increase of the thresholdpower to sustain an ITB and a decrease of Zeff below 2. Incontrast, a density increase caused by improved core particleconfinement at more triangular plasma shapes does not change theITB onset conditions. No temporal impurity accumulation evenwith high-Z Ar puffing was observed despite of peaked impuritydensity profiles.MHD modes contribute to the stationarity ofthe shear profile. In the ITB/H-mode scenario (1,1) fishboneswith a large reconnection area `clamp' the q-value in thevicinity of one and avoid sawteeth during the wholehigh-performance phase. In ITB scenarios with reversed shear(qmin ⩾2)fishbones can clamp the current profile development near theq = 2 surface without deteriorating energy confinement, whereasdouble-tearing modes, acting in a similar form, lead tosubstantial confinement losses.Applying central ECRF heatingand current drive to beam heated reversed-shear ITB dischargesshows an substantial effect on MHD stability, affecting thepassage of the q-profile through qmin = 2, and degrading orprolonging the reversed-shear phase depending on the CDdirection. Moreover, reactor relevant Te⩾Ti operation withtemperatures in excess of 10 keV was achieved with internaltransport barriers for both electrons and ions simultaneously.
定常トカマク先進シナリオにおいて、イオンと電子に対する内部輸送障壁(ITB)を、Hモード障壁および平坦な磁気シア(q0≈1)と組み合わせて維持したところ、40回の閉じ込め時間および数回の内部スキン時間にわたり、HITERL-89P βN≈5を達成した。端部ガス入射による密度上昇をグリーンワルド密度の約50%まで行い、排気を統合するための適切な条件を整えると、ITBを維持するための閾値パワーが増加し、Zeffは2未満に減少した。対照的に、より三角形度の高いプラズマ形状において改善されたコア粒子閉じ込めによる密度上昇は、ITBの発生条件を変化させなかった。高ZのAr入射にもかかわらず、尖った不純物密度分布が観測されたものの、時間的な不純物蓄積は観測されなかった。MHDモードは磁気シア分布の定常性に寄与している。ITB/Hモードシナリオでは、(1,1)フィッシュボーンが大きな再結合領域を持ち、q値を1付近に「クランプ」し、高性能相全体を通じてソーテイルを回避した。逆磁気シアITBシナリオ(qmin ≥ 2)では、フィッシュボーンがエネルギー閉じ込めを劣化させることなく、q=2面付近での電流密度分布の発展をクランプできる一方、同様の形態を持つダブルティアリングモードは、 substantial な閉じ込め損失を引き起こした。ビーム加熱された逆磁気シアITB放電への中心ECRF加熱および電流駆動の適用は、MHD安定性に substantial な影響を及ぼし、qプロファイルのqmin=2通過に影響を与え、電流駆動の方向に応じて逆磁気シア相を劣化または延長した。さらに、イオンと電子の両方に対して同時に内部輸送障壁を有する、10 keVを超える温度での炉心関連のTe≥Ti運転が達成された。