In this paper we summarize the present status of experimental tokamak confinement studies. Under quiescent conditions, ion heat and impurity transport can be close to the neoclassical level. Generally, however, radial transport is enhanced by instabilities. There is evidence that anomalous ion heat and momentum transport may be caused by turbulence driven by the ion temperature gradient. The same level of understanding is not reached in electron heat and particle transport. Electron heat transport is characterized by a highly nonlinear relation between heat flux and temperature gradient. Particle transport is strongly governed by off-diagonal contributions. Where possible, the tokamak results are compared with those from stellarators, in particular with those from W7-AS. Such a comparison is meaningful because stellarators and tokamaks share many transport aspects. In both cases transport is generally anomalous, degrades with heating power and increases toward the edge. Bifurcations such as the tokamak H-mode transition are also observed in the W7-AS stellarator. Transport in stellarators, although anomalous, seems to be less confused by additional complexities such as large off-diagonal contributions, profile resilience, disparities between steady-state and perturbatively determined transport coefficients and an isotopic mass dependence in energy and particle transport. Differences in magnetic field and minor radius scaling seem to be introduced by operational restrictions: rotational transform iota is constant in stellarator field or size scans whereas qa generally varies with current, field, or size in tokamaks.
本論文では、実験トカマク閉じ込め研究の現状を要約する。静穏条件下では、イオン熱輸送と不純物輸送は新古典論レベルに近づくことができる。しかしながら、一般に動径輸送は不安定性によって増強される。異常イオン熱輸送と運動量輸送は、イオン温度勾配によって駆動される乱流に起因する可能性があるという証拠がある。電子熱輸送と粒子輸送については、同レベルの理解には達していない。電子熱輸送は、熱流束と温度勾配の間の強く非線形な関係によって特徴づけられる。粒子輸送は、非対角項の寄与によって強く支配される。可能な場合には、トカマクの結果はステラレーター、特にW7-ASの結果と比較される。このような比較は有意義である。なぜなら、トカマクとステラレーターは多くの輸送の側面を共有しているからである。両者において、輸送は一般に異常であり、加熱パワーとともに劣化し、プラズマ周辺部に向かって増大する。トカマクのHモード遷移のような分岐現象は、W7-ASステラレーターでも観測される。ステラレーターにおける輸送は、異常ではあるものの、大きな非対角項の寄与、プロファイルの頑健性、定常状態と摂動的に決定された輸送係数の間の差異、エネルギー輸送と粒子輸送における同位体質量依存性などの追加的な複雑さによって、それほど混乱していないように思われる。磁場強度と小半径スケーリングの差異は、運転上の制約によって導入されているように思われる。すなわち、ステラレーターでは回転変換ιが磁場またはサイズのスキャン中に一定であるのに対し、トカマクでは安全係数qが電流、磁場、またはサイズとともに一般に変化する。