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Developing high performance RF heating scenarios on the WEST tokamak

M. Goniche, V. Ostuni, C. Bourdelle, P. Maget, J.F. Artaud, J.M. Bernard, V. Bobkov, J. Bucalossi, F. Clairet, L. Colas2022年被引用 7Nuclear FusionIF 3出版社

High power experiments, up to 9.2 MW with LHCD and ICRH, have been carried out in the full tungsten tokamak WEST. Quasi non inductive discharges have been achieved allowing to extend the plasma duration to 53 s with stationary conditions in particular with respect to tungsten contamination. Transitions to H mode are observed, and H-modes lasting up to 4 s have been obtained. The increase in stored energy is weak since the power crossing the separatrix is close to the L–H threshold. Hot L mode plasmas (central temperature exceeding 3 keV) with a confinement time following the ITER L96 scaling law are routinely obtained. The weak aspect ratio dependence of this scaling law is confirmed. Tungsten accumulation is generally not an operational issue on WEST. Difficulty of burning through tungsten can prevent the discharge from accessing to a hot core plasma in the ramp-up phase, or can lead to rapid collapse of the central temperature when radiation is enhanced by a slight decrease of the temperature. Except a few pulses post-boronization, the plasma radiation is rather high (Prad/Ptot ∼ 50%) and is dominated by tungsten. This fraction does not vary as the RF power is ramped up and is quite similar in ICRH and/or LHCD heated plasmas. An estimate of the contribution of the RF antennas to the plasma contamination in tungsten is given.

日本語訳

高出力実験(LHCDおよびICRHによる最大9.2 MW)が、全面タングステントカマクWESTにおいて実施された。準非誘導放電が達成され、プラズマ持続時間を53秒まで延長することが可能となり、特にタングステン汚染に関して定常状態が得られた。Hモードへの遷移が観測され、最大4秒間持続するHモードが得られた。蓄積エネルギーの増加は小さい。これは、セパラトリックスを横切るパワーがL–H閾値に近いためである。閉じ込め時間がITER L96スケーリング則に従う高温Lモードプラズマ(中心温度が3 keVを超える)が、日常的に得られている。このスケーリング則のアスペクト比依存性が弱いことが確認された。タングステンの蓄積は、WESTにおいては一般に運転上の問題とはならない。タングステンを燃え抜けることの困難さは、ランプアップ段階において放電が高温コアプラズマに到達することを妨げる可能性があり、あるいは温度のわずかな低下によって放射が増強された場合に中心温度の急速な崩壊をもたらす可能性がある。ボロン化後の数パルスを除いて、プラズマ放射はかなり高く(Prad/Ptot ∼ 50%)、タングステンが支配的である。この割合はRFパワーを増大させても変化せず、ICRHおよび/またはLHCD加熱プラズマにおいて非常に類似している。RFアンテナのプラズマのタングステン汚染への寄与の推定値が示されている。

装置

iter中精度(概要文一致)

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WEST
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