Burning plasmas with 500 MW of fusion power on ITER will rely on partially detached divertor operation to keep target heat loads at manageable levels. Such divertor regimes will be maintained by a real-time control system using the seeding of radiative impurities like nitrogen (N), neon or argon as actuator and one or more diagnostic signals as sensors. Recently, real-time control of divertor detachment has been successfully achieved in Type I ELMy H-mode JET-ITER-like wall discharges by using saturation current (Isat) measurements from divertor Langmuir probes as feedback signals to control the level of N seeding. The degree of divertor detachment is calculated in real-time by comparing the outer target peak Isat measurements to the peak Isat value at the roll-over in order to control the opening of the N injection valve. Real-time control of detachment has been achieved in both fixed and swept strike point experiments. The system has been progressively improved and can now automatically drive the divertor conditions from attached through high recycling and roll-over down to a user-defined level of detachment. Such a demonstration is a successful proof of principle in the context of future operation on ITER which will be extensively equipped with divertor target probes.
ITERにおける500 MWの核融合出力を伴う燃焼プラズマは、ターゲットへの熱負荷を管理可能なレベルに維持するために、部分的にダイバータのデタッチメント運転に依存することになる。このようなダイバータ運転状態は、窒素(N)、ネオン、アルゴンなどの放射不純物のシーディングをアクチュエータとして、また一つ以上の診断信号をセンサーとして用いるリアルタイム制御システムによって維持される。最近、JETのITER類似壁におけるType I ELMy Hモード放電において、ダイバータのラングミュアプローブからの飽和電流(Isat)測定値をフィードバック信号として用い、Nシーディングのレベルを制御することにより、ダイバータのデタッチメントのリアルタイム制御が達成された。デタッチメントの程度は、外側ターゲットのピークIsat測定値をロールオーバー時点のピークIsat値と比較することによりリアルタイムで算出され、N注入バルブの開度を制御する。デタッチメントのリアルタイム制御は、固定および掃引ストライク点実験の両方で達成されている。このシステムは段階的に改良され、現在ではアタッチ状態から高リサイクリング状態、ロールオーバーを経て、ユーザーが定義したデタッチメントレベルまでダイバータ条件を自動的に駆動することができる。この実証は、ダイバータターゲットプローブが広範囲に装備される予定のITERにおける将来の運転に関連して、原理実証の成功を示すものである。