This paper reports the main recent results of the RFX-mod fusion science activity. The RFX-mod device is characterized by a unique flexibility in terms of accessible magnetic configurations. Axisymmetric and helically shaped reversed-field pinch equilibria have been studied, along with tokamak plasmas in a wide range of q(a) regimes (spanning from 4 down to 1.2 values). The full range of magnetic configurations in between the two, the so-called ultra-low q ones, has been explored, with the aim of studying specific physical issues common to all equilibria, such as, for example, the density limit phenomenon. The powerful RFX-mod feedback control system has been exploited for MHD control, which allowed us to extend the range of experimental parameters, as well as to induce specific magnetic perturbations for the study of 3D effects. In particular, transport, edge and isotope effects in 3D equilibria have been investigated, along with runaway mitigations through induced magnetic perturbations. The first transitions to an improved confinement scenario in circular and D-shaped tokamak plasmas have been obtained thanks to an active modification of the edge electric field through a polarized electrode. The experiments are supported by intense modeling with 3D MHD, gyrokinetic, guiding center and transport codes. Proposed modifications to the RFX-mod device, which will enable further contributions to the solution of key issues in the roadmap to ITER and DEMO, are also briefly presented.
本論文は、RFX-mod核融合科学活動の主要な最近の成果を報告するものである。RFX-mod装置は、利用可能な磁気配位の点で独特の柔軟性を特徴とする。軸対称およびヘリカル形状の反転磁場ピンチ平衡が研究されるとともに、q(a)領域(4から1.2の値に及ぶ)の広い範囲におけるトカマクプラズマが研究された。この2つの間の磁気配位の全範囲、いわゆる超低q配位が、すべての平衡に共通する特定の物理的課題、例えば密度限界現象を研究する目的で探求された。強力なRFX-modフィードバック制御システムはMHD制御のために活用され、実験パラメータの範囲を拡張するとともに、3D効果の研究のための特定の磁気摂動を誘起することを可能にした。特に、3D平衡における輸送、周辺部および同位体効果が調査され、誘起された磁気摂動による逃走電子の緩和も調査された。円形およびD字形トカマクプラズマにおける改善閉じ込めシナリオへの最初の遷移は、分極電極による周辺電場の能動的改変によって得られた。実験は、3D MHD、ジャイロ運動論、ガイディングセンターおよび輸送コードによる集中的なモデリングによって支えられている。ITERおよびDEMOへのロードマップにおける主要課題の解決へのさらなる貢献を可能にする、RFX-mod装置への提案された変更も簡単に提示される。