This paper reports results on the progress in steady-state high-βp ELMy H-mode discharges in JT-60U. A fusion triple product, nD(0)τETi(0), of 3.1 × 1020 m−3 s keV under full non-inductive current drive has been achieved at Ip = 1.8 MA, which extends the record value of the fusion triple product under full non-inductive current drive by 50%. A high-beta plasma with βN ∼ 2.7 has been sustained for 7.4 s (∼60τE), with the duration determined only by the facility limits, such as the capability of the poloidal field coils and the upper limit on the duration of injection of neutral beams. Destabilization of neoclassical tearing modes (NTMs) has been avoided with good reproducibility by tailoring the current and pressure profiles. On the other hand, a real-time NTM stabilization system has been developed where detection of the centre of the magnetic island and optimization of the injection angle of the electron cyclotron wave are done in real time. By applying this system, a 3/2 NTM has been completely stabilized in a high-beta region (βp ∼ 1.2, βN ∼ 1.5), and the beta value and confinement enhancement factor have been improved by the stabilization.
本論文は、JT-60Uにおける定常高βp ELMy Hモード放電の進展に関する結果を報告するものである。完全非誘導電流駆動において、核融合三重積nD(0)τETi(0)の値3.1 × 1020 m−3 s keVをIp = 1.8 MAで達成し、これは完全非誘導電流駆動における核融合三重積の記録値を50%更新するものである。βN ∼ 2.7の高ベータプラズマが7.4秒間（∼60τE）維持され、その持続時間はポロイダル磁場コイルの能力や中性粒子ビーム入射の持続時間の上限といった装置の制約のみによって決定された。電流密度分布と圧力分布の調整により、新古典テアリングモード（NTM）の不安定化が高い再現性をもって回避された。一方、磁気島の中心検出と電子サイクロトロン波の入射角度最適化をリアルタイムで行う、リアルタイムNTM安定化システムが開発された。本システムを適用することにより、高ベータ領域（βp ∼ 1.2、βN ∼ 1.5）において3/2 NTMが完全に安定化され、ベータ値と閉じ込め改善係数が向上した。