The build-up of plasma parameters following the H-mode transition in JET has been analysed in view of its consequences for the alpha power evolution in the access to burning plasma conditions in ITER. JET experiments show that the build-up of plasma temperature both at the plasma core and the plasma edge occurs in timescales comparable to the energy confinement time. In contrast, the evolution of the edge and core densities differs strongly depending on the level of plasma current in the discharge and of the associated NBI penetration. For higher plasma current H-mode discharges (Ip > 2.0–2.5 MA, depending on plasma shape), with naturally higher plasma densities for which NBI penetration is poorer, the core density evolves in much longer timescales than the edge density leading to the formation of rather hollow density profiles. These hollow density profiles persist for timescales of several energy confinement times until they are usually terminated by a sawtooth. Modelling of the JET experiments with JETTO shows that the density build-up following the H-mode transition can be described with a purely diffusive model, despite the low collisionalities of high current H-mode plasmas at JET. The consequences of these JET experimental/modelling findings for the access to burning plasma conditions in the ITER QDT = 10 scenario are presented.
JETにおけるHモード遷移後のプラズマパラメータの立ち上がりを、ITERでの燃焼プラズマ条件到達時のアルファ粒子出力の時間発展への影響という観点から解析した。JET実験では、プラズマ中心部と周辺部の両方におけるプラズマ温度の立ち上がりが、エネルギー閉じ込め時間に匹敵する時間スケールで生じることが示されている。対照的に、周辺部と中心部の密度の時間発展は、放電中のプラズマ電流とそれに伴うNBIの浸透度に強く依存する。より高いプラズマ電流のHモード放電(プラズマ形状に依存するがIp > 2.0–2.5 MA)では、自然に密度が高くなりNBIの浸透が悪くなるため、中心部の密度は周辺部の密度よりもはるかに長い時間スケールで発展し、比較的平坦でない(中空の)密度分布の形成につながる。これらの密度分布は、通常、サテライト(鋸歯状振動)によって終了するまで、数回のエネルギー閉じ込め時間にわたって持続する。JETTOを用いたJET実験のモデリングにより、Hモード遷移後の密度の立ち上がりは、JETの高電流Hモードプラズマにおける低衝突周波数にもかかわらず、純粋な拡散モデルで記述できることが示されている。これらのJETの実験的・モデリング的知見が、ITERのQDT = 10シナリオにおける燃焼プラズマ条件への到達に与える影響について提示する。