The upgrade to the National Spherical Torus eXperiment (NSTX-U) included two main improvements: a larger center-stack, enabling higher toroidal field and longer pulse duration, and the addition of three new tangentially aimed neutral beam sources, which increase available heating and current drive, and allow for flexibility in shaping power, torque, current, and particle deposition profiles. To best use these new capabilities and meet the high-performance operational goals of NSTX-U, major upgrades to the NSTX-U control system (NCS) hardware and software have been made. Several control algorithms, including those used for real-time equilibrium reconstruction and shape control, have been upgraded to improve and extend plasma control capabilities. As part of the commissioning phase of first plasma operations, the shape control system was tuned to control the boundary in both inner-wall limited and diverted discharges. It has been used to accurately track the requested evolution of the boundary (including the size of the inner gap between the plasma and central solenoid, which is a challenge for the ST configuration), X-point locations, and strike point locations, enabling repeatable discharge evolutions for scenario development and diagnostic commissioning.
National Spherical Torus eXperiment(NSTX-U)へのアップグレードには、2つの主要な改良が含まれていた。すなわち、より高いトロイダル磁場とより長いパルス持続時間を可能にする大型化されたセンタースタックと、利用可能な加熱・電流駆動を増加させ、パワー、トルク、電流、粒子堆積プロファイルの成形における柔軟性を可能にする3基の新たな接線方向中性粒子ビーム源の追加である。これらの新機能を最大限に活用し、NSTX-Uの高性能運転目標を達成するために、NSTX-U制御システム(NCS)のハードウェアとソフトウェアに対する大規模なアップグレードが実施された。リアルタイム平衡再構成および形状制御に使用されるものを含む、いくつかの制御アルゴリズムが、プラズマ制御能力を向上・拡張するためにアップグレードされた。初期プラズマ運転の試運転段階として、形状制御システムは、内側壁リミタ配位およびダイバータ配位の両方において境界を制御するように調整された。このシステムは、境界の要求された時間発展(ST配位にとって課題となるプラズマと中心ソレノイド間の内側ギャップの大きさを含む)、X点位置、およびストライク点位置を正確に追跡するために使用され、シナリオ開発および診断装置の試運転のための再現可能な放電時間発展を可能にした。