The density limit in strongly-shaped negative triangularity (NT) discharges is studied experimentally in the DIII-D tokamak. Record-high Greenwald fractions are obtained, using gas puff injection only, with values up to near 2, where is defined as the ratio of the line-averaged density over , with Ip[MA] the plasma current and a[m] the plasma minor radius. A clear higher operational limit with higher auxiliary power is also demonstrated, with the ohmic density limit about two times lower than with additional neutral beam injection heating. The evolution of the electron density, temperature and pressure profiles are analyzed as well. The core density can be up to twice the Greenwald density and keeps increasing, while the value at the separatrix remains essentially constant and slightly below . The edge temperature gradient collapses to near zero and NT plasmas are shown to be resilient to such profiles in terms of disruptivity. We also present the time evolution of the inverse electron pressure scale length with the value at the last closed flux surface (LCFS) decreasing below the value at the normalized radius 0.9 near the density limit, demonstrating the clear drop of confinement starting from the edge. This inverse scale length ‘collapse’ at the LCFS also defines well the characteristic behavior of the kinetic profiles approaching a density limit.
DIII-Dトカマクにおいて、強く成形された負三角形度(NT)放電における密度限界を実験的に研究した。ガスパフ入射のみを用いて、値が2近くにまで達する記録的な高Greenwald分率 f_G が得られた。ここで f_G は、線平均密度を n_G で割った比として定義され、I_p[MA] はプラズマ電流、a[m] は小半径である。また、補助電力が高いほど運転限界が明確に高くなることも実証され、オーミック密度限界は、追加の中性粒子ビーム入射加熱がある場合よりも約2倍低かった。電子密度、温度、圧力分布の時間発展も解析した。コア密度はGreenwald密度の最大2倍に達し増加し続ける一方、セパラトリックスでの値は本質的に一定で、n_G をわずかに下回ったままである。周辺温度勾配はほぼゼロにまで崩壊し、NTプラズマはそのような分布に対してディスラプション発生率の観点で頑健であることが示された。また、逆電子圧力スケール長の時間発展も示し、密度限界付近では最終閉磁気面(LCFS)での値が規格化半径0.9での値を下回って減少し、閉じ込めの明確な低下が周辺部から始まることを実証する。LCFSにおけるこの逆スケール長の「崩壊」は、密度限界に近づく運動論的プロファイルの特徴的な挙動をよく定義する。