The article reports the results of experimental campaigns on plasma ohmic heating performed during 1999-2000 on the spherical tokamak Globus-M. Later experimental results with the tokamak fed by thyristor rectifiers are presented in detail. The toroidal magnetic field and plasma pulse duration in these experiments were significantly increased. The method of stray magnetic field compensation is described. The technology of vacuum vessel conditioning, includingboronization of the vessel performed at the end of the experiments, is briefly discussed. Specific features of neutral gas column breakdown inspherical tokamaks by applied inductive voltage are outlined. Also discussed is the influence of ECR preionization on the breakdown conditions. Experimental data on plasma column formation and current ramp-up in different regimes of operation with the magnetic flux of the central solenoid limited to ∼100 mWb are presented. A significant reduction of the background density after boronization (below 2 × 1018m-3) allows the density to be completely controlled with external gas puffing and makesthe influence of the wall negligible. The magnetic flux consumption efficiency is discussed. The results of magnetic equilibrium simulations are presented and compared with experiment. Ramp-up of the plasma current of 0.25 MA for a time interval of about 0.03 s with about 0.02 s flat-top at a toroidal field strength of 0.35 T allows the conclusion that the target design parameters of Globus-M could be achieved in a double swing regime.
本論文は、球形トカマクGlobus-Mにおいて1999年から2000年にかけて実施されたプラズマオーミック加熱に関する実験キャンペーンの結果を報告するものである。サイリスタ整流器によって給電されたトカマクによるその後の実験結果を詳細に提示する。これらの実験では、トロイダル磁場とプラズマパルス時間が大幅に増加した。迷走磁場補償の方法について説明する。真空容器コンディショニングの技術について、実験終了時に実施された容器のボロナイゼーションを含めて簡単に述べる。球形トカマクにおいて印加誘導電圧による中性ガス柱の絶縁破壊の特有の特徴を概説する。また、ECR予備電離が絶縁破壊条件に及ぼす影響についても議論する。中心ソレノイドの磁束が約100 mWbに制限された異なる運転領域におけるプラズマ柱形成と電流立ち上げに関する実験データを提示する。ボロナイゼーション後の背景密度の大幅な低減（2 × 1018m-3以下）により、外部ガス入射によって密度を完全に制御することが可能となり、壁の影響を無視できるものにしている。磁束消費効率について議論する。磁気平衡シミュレーションの結果を提示し、実験と比較する。トロイダル磁場強度0.35 Tにおいて、約0.03秒の時間間隔でのプラズマ電流0.25 MAの立ち上げと約0.02秒のフラットトップは、Globus-Mの目標設計パラメータがダブルスイング領域で達成され得るという結論を可能にする。