The as-built stiffness in the ITER central solenoid (CS) modules (CSM1 thorough to CSM4 are currently manufactured) determines the range of vertical compression forces that can be tolerated by the CS modules during ITER operation. Since the as-built stiffness of the CS modules manufactured (∼32 GPa and ∼34 GPa for CSM1 and CSM2, respectively and similar for the other modules) has been reduced from the design value (53 GPa), the CS axial (vertical) force criteria have been updated assuming a conservative stiffness (25 GPa) with margins for all six CS modules. Initial analysis using the updated CS force criteria has revealed that this reduction affects only the plasma initiation with fully charged CS in the ITER 15 MA Baseline DT scenario, resulting in a slight reduction of poloidal magnetic flux, from 117.5 Wb to 116.2 Wb at initial CS magnetization. Therefore, the 15 MA Baseline scenario has been re-developed with an updated plasma start-up, and then the entire evolution of the CS and poloidal field coil parameters has been validated against all the coil currents, fields and forces criteria. To explore potential risks and opportunities for further optimization of scenarios, the equilibrium operational space (the plasma internal inductance versus the poloidal magnetic flux produced by the coils) at flat-top burn has been analyzed using the CORSICA and DINA codes. The three major ITER reference DT operation scenarios, 15 MA Q = 10 Baseline, 12.5 MA Q > 5 Hybrid and 10 MA Q ∼ 5 Steady-State, satisfy all the coil criteria including the CS force updated reflecting the as-built stiffness. The evolution of the plasma discharge parameters within the equilibrium operational spaces provided a guidance for potential optimization with margins.
ITER中心ソレノイド(CS)モジュール(CSM1からCSM4までが現在製造されている)の実剛性は、ITER運転中にCSモジュールが許容できる垂直圧縮力の範囲を決定する。製造されたCSモジュールの実剛性(CSM1およびCSM2ではそれぞれ約32GPaおよび約34GPaであり、他のモジュールも同様)が設計値(53GPa)から低減されているため、CS軸方向(垂直)力の基準は、全6つのCSモジュールに対してマージンを有する保守的剛性(25GPa)を仮定して更新された。更新されたCS力基準を用いた初期解析により、この低減は、ITER 15 MAベースラインDTシナリオにおいて完全に充電されたCSでのプラズマ開始のみに影響し、初期CS磁化時のポロイダル磁束が117.5 Wbから116.2 Wbへわずかに減少することが明らかになった。したがって、15 MAベースラインシナリオは更新されたプラズマ立ち上げで再開発され、その後、CSおよびポロイダル磁場コイルパラメータの全時間発展が、全てのコイル電流、磁場、および力の基準に対して検証された。シナリオのさらなる最適化の潜在的なリスクと機会を探るため、CORSICAおよびDINAコードを用いて、フラットトップ燃焼時の平衡運転空間(プラズマ内部インダクタンス対コイルが生成するポロイダル磁束)が解析された。ITERの3つの主要な参照DT運転シナリオ、15 MA Q=10ベースライン、12.5 MA Q>5ハイブリッド、および10 MA Q∼5定常状態は、実剛性を反映して更新されたCS力を含む全てのコイル基準を満たす。平衡運転空間内でのプラズマ放電パラメータの時間発展は、マージンを考慮した潜在的な最適化のための指針を提供した。