Through a diverse research programme, the Tokamak à Configuration Variable (TCV) addresses physics issues and develops tools for ITER and for the longer term goals of nuclear fusion, relying especially on its extreme plasma shaping and electron cyclotron resonance heating (ECRH) launching flexibility and preparing for an ECRH and NBI power upgrade. Localized edge heating was unexpectedly found to decrease the period and relative energy loss of edge localized modes (ELMs). Successful ELM pacing has been demonstrated by following individual ELM detection with an ECRH power cut before turning the power back up to trigger the next ELM, the duration of the cut determining the ELM period. Negative triangularity was also seen to reduce the ELM energy release. H-mode studies have focused on the L–H threshold dependence on the main ion species and on the divertor leg length. Both L- and H-modes have been explored in the snowflake configuration with emphasis on edge measurements, revealing that the heat flux to the strike points on the secondary separatrix increases as the X-points approach each other, well before they coalesce. In L-mode, a systematic scan of the auxiliary power deposition profile, with no effect on confinement, has ruled it out as the cause of confinement degradation. An ECRH power absorption observer based on transmitted stray radiation was validated for eventual polarization control. A new profile control methodology was introduced, relying on real-time modelling to supplement diagnostic information; the RAPTOR current transport code in particular has been employed for joint control of the internal inductance and central temperature. An internal inductance controller using the ohmic transformer has also been demonstrated. Fundamental investigations of neoclassical tearing mode (NTM) seed island formation by sawtooth crashes and of NTM destabilization in the absence of a sawtooth trigger were carried out. Both stabilizing and destabilizing agents (electron cyclotron current drive on or inside the q = 1 surface, respectively) were used to pace sawtooth oscillations, permitting precise control of their period. Locking of the sawtooth period to a pre-defined ECRH modulation period was also demonstrated. Sawtooth control has permitted nearly failsafe NTM prevention when combined with backup NTM stabilization by ECRH.
多様な研究プログラムを通じて、トカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル（TCV）は、ITERおよび核融合の長期的目標に向けた物理的課題に取り組み、ツールを開発しており、特にその極端なプラズマ形状制御と電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）の入射柔軟性に依存し、ECRHおよびNBIパワー増強に備えている。局所的な周辺部加熱が、周辺局在モード（ELM）の周期と相対エネルギー損失を減少させることが予想外に発見された。個々のELM検出に続いてECRHパワーを遮断し、その後再びパワーを上げて次のELMを誘発するという方法で、ELMペーシングの成功が実証されており、遮断時間がELM周期を決定する。負の三角形度もELMエネルギー放出を減少させることが観察された。Hモード研究は、L-H遷移閾値の主イオン種依存性とダイバータ脚長依存性に焦点を当ててきた。LモードとHモードの両方がスノーフレーク配位で探求され、周辺計測に重点が置かれ、X点が互いに接近するにつれて、それらが合体するずっと前に、二次セパラトリクス上のストライク点への熱流束が増加することが明らかになった。Lモードでは、補助加熱パワー堆積プロファイルの系統的走査が行われ、閉じ込めへの影響がないことから、閉じ込め劣化の原因としてそれが除外された。ECRHパワー吸収のオブザーバーが、送信されたストレイ放射に基づいて検証され、最終的な偏光制御が可能となった。診断情報を補完するためのリアルタイムモデリングに依存する新しいプロファイル制御手法が導入され、特にRAPTOR電流輸送コードが内部インダクタンスと中心温度の統合制御に使用されている。オーミックトランスフォーマーを用いた内部インダクタンスコントローラーも実証された。ソートクラッシュによる新古典テアリングモード（NTM）のシードアイランド形成と、ソートトリガーを伴わないNTM不安定化に関する基礎的調査が実施された。安定化および不安定化の両因子（それぞれq = 1面の内外での電子サイクロトロン電流駆動）を用いてソート振動のペーシングが行われ、その周期の精密制御が可能となった。ソート周期のECRH変調周期へのロックも実証された。ソート制御により、ECRHによるバックアップNTM安定化と組み合わせることで、ほぼ確実なNTM防止が可能となった。