The increased core electron temperature produced by ICRF heating of TFTR, D-T neutral-beam-heated supershot plasmas is expected to extend the alpha-particle slowing down time and hence enhance the central alpha-particle pressure. In preparation for the TFTR D-T operational phase, which started in late 1993, a series of experiments were conducted on TFTR to explore the effect of ICRF heating on the performance and stability of low-recycling, deuterium supershot plasmas in the 3He minority heating regime. The coupling of up to 7.4 MW of 47 MHz ICRF power to full size (R approximately 2.62 m, a approximately 0.96 m), 3He minority, deuterium supershots heated with up to 30 MW of deuterium neutral beam injection has resulted in a significant increase in core electron temperature ( Delta Te=3-4 keV). Simulations of equivalent D-T supershots predict that such ICRF heating should result in approximately a 60% increase in the alpha-particle slowing down time and an enhancement of about 30% in the central alpha pressure. Future experiments to be conducted at ICRF powers up to 12.5 MW during the upcoming TFTR D-T campaign may result in even greater enhancements in core alpha parameters. This paper presents results from experiments performed at an axial toroidal magnetic field of about 4.8 T, where the minority resonance was within 0.1-0.15 m of the plasma core. Combined ICRF and neutral beam heating powers in these experiments reached TFTR record levels of over 37 MW, which allowed an exploration of the power loading limits on the carbon limiter tiles. The plasma current was operated at 1.85 and 2.2 MA and sawtooth suppression was observed at the higher plasma current.
TFTRのD-T中性粒子ビーム加熱スーパーショットプラズマにおけるICRF加熱によって生成されるコア電子温度の上昇は、アルファ粒子の減速時間を延長し、それによりコアのアルファ粒子圧力を増強すると予想される。1993年後期に開始されたTFTRのD-T運転段階に備えて、3Heマイノリティ加熱領域における低リサイクリング重水素スーパーショットプラズマの性能と安定性に対するICRF加熱の効果を調べるため、一連の実験がTFTRで実施された。最大30 MWの重水素中性粒子ビーム加熱を受けたフルサイズ(R≒2.62 m、a≒0.96 m)の3Heマイノリティ重水素スーパーショットプラズマへの最大7.4 MWの47 MHz ICRF電力の結合により、コア電子温度の大幅な上昇(ΔTe=3〜4 keV)がもたらされた。同等のD-Tスーパーショットプラズマのシミュレーションでは、このようなICRF加熱によりアルファ粒子の減速時間が約60%増加し、コアのアルファ粒子圧力が約30%増強されると予測される。今後のTFTR D-Tキャンペーンにおいて最大12.5 MWのICRF電力で実施される予定の実験では、コアのアルファ粒子パラメータのさらなる増強が期待される。本論文では、トロイダル磁場約4.8 T、マイノリティ共鳴層がプラズマコアから0.1〜0.15 m以内に位置する条件下で実施された実験結果を提示する。これらの実験におけるICRFと中性粒子ビーム加熱の合計電力は37 MWを超え、TFTRの記録を更新し、カーボンリミタータイルへの電力負荷限界の調査を可能にした。プラズマ電流は1.85 MAおよび2.2 MAで運転され、より高いプラズマ電流において鋸歯状振動の抑制が観測された。