Recent experimental results from steady-state advanced tokamak (AT) research on JT-60U are presented with emphasis on time scales longer in comparison with the characteristic time scales in plasmas. To achieve this, modification of the controls for the operation, heating and diagnostics systems have been carried out. As a result, ∼60 s current flat top and a ∼30 s H-mode are obtained. The long pulse modification has opened a door into a new domain for JT-60U. High normalized beta (βN) of 2.3 is maintained for 22.3 s and 2.5 for 16.5 s in a high-βp H-mode plasma. A standard ELMy H-mode plasma has also been extended and changes in the wall recycling on the longer time scale have been unveiled. The development and investigation of plasmas relevant to AT operation have been continued in long discharges as well as in discharges where higher NB power is available (⩽10 s). Higher βN (∼3) is maintained for 6.2 s in a high-βp H-mode plasma. High bootstrap current fraction (fBS) of ∼75% is sustained for 7.4 s in a reversed shear plasma. Neo-classical tearing mode (NTM) suppression by localized ECCD is found to be more effective with ECRF injection preceding the mode saturation. The mode is suppressed with less power compared to the injection after the mode saturates. The domain of the NTM suppression experiments is extended to the high-βN regime, and the effectiveness of m/n = 3/2 mode suppression by ECCD is demonstrated at βN ∼ 2.5–3. Genuine tokamak plasma start up without a central solenoid is demonstrated. In a current hole region, it is shown that no scheme drives current in any direction. Detailed measurement of energetic ions in both space and energy showed dynamic change in the energetic ion profile due to collective instabilities. The impact of toroidal plasma rotation on ELM behaviour is clarified in the grassy ELM and QH domains. Retention of hydrogen isotopes in the divertor tiles is analysed.
近年の定常先進トカマク(AT)研究におけるJT-60Uの実験結果を、プラズマ中の特性時間と比較して長い時間スケールに焦点を当てて報告する。これを達成するため、運転、加熱、および計測システムの制御に改良が施された。その結果、約60秒の電流フラットトップと約30秒のHモードが達成された。長時間パルス化の改良により、JT-60Uにとって新たな領域が開かれた。高ベータポロイダル(high-βp)Hモードプラズマにおいて、規格化ベータ(βN)2.3が22.3秒間、2.5が16.5秒間維持された。標準的なELMy Hモードプラズマも長時間化され、より長い時間スケールにおける壁リサイクリングの変化が明らかにされた。ATに関連するプラズマの研究と開発は、長時間放電およびより高いNBパワー(≤10秒)が利用可能な放電の両方において継続された。高βp Hモードプラズマでは、βN約3が6.2秒間維持された。逆転シアプラズマでは、高ブートストラップ電流分率(fBS)約75%が7.4秒間維持された。新古典テアリングモード(NTM)の局所ECCDによる抑制は、モード飽和に先立つECRF入射により、より効果的であることが見出された。モード飽和後の入射と比較して、より低いパワーでモードが抑制された。NTM抑制実験の領域は高βN領域に拡張され、m/n = 3/2モードのECCDによる抑制の有効性が、βN約2.5〜3で実証された。中心ソレノイドを用いない真のトカマクプラズマ立ち上げが実証された。電流ホール領域では、いかなる方式も電流を駆動しないことが示された。高エネルギーイオンの空間・エネルギー分布の詳細な計測により、集団的不安定性による高エネルギーイオンプロファイルの動的変化が明らかにされた。トロイダル回転がELM挙動に及ぼす影響が、グレッシーELMおよびQH領域において解明された。ダイバータタイルにおける水素同位体の保持が分析された。