The confinement in JET baseline type I ELMy H-mode plasmas is compared to that in so-called hybrid H-modes in a database study of 112 plasmas in JET with the carbon fibre composite (CFC) wall. The baseline plasmas typically have βN ∼ 1.5–2, H98 ∼ 1, whereas the hybrid plasmas have βN ∼ 2.5–3, H98 < 1.5. The database study contains both low- (δ ∼ 0.2–0.25) and high-triangularity (δ ∼ 0.4) hybrid and baseline H-mode plasmas from the last JET operational campaigns in the CFC wall from the period 2008–2009. Based on a detailed confinement study of the global as well as the pedestal and core confinement, there is no evidence that the hybrid and baseline plasmas form separate confinement groups; it emerges that the transition between the two scenarios is of a gradual kind rather than demonstrating a bifurcation in the confinement. The elevated confinement enhancement factor H98 in the hybrid plasmas may possibly be explained by the density dependence in the τ98 scaling as n0.41 and the fact that the hybrid plasmas operate at low plasma density compared to the baseline ELMy H-mode plasmas. A separate regression on the confinement data in this study shows a reduction in the density dependence as n0.09±0.08. Furthermore, inclusion of the plasma toroidal rotation in the confinement regression provides a scaling with the toroidal Alfvén Mach number as and again a reduced density dependence as n0.15±0.08. The differences in pedestal confinement can be explained on the basis of linear MHD stability through a coupling of the total and pedestal poloidal pressure and the pedestal performance can be improved through plasma shaping as well as high β operation. This has been confirmed in a comparison with the EPED1 predictive pedestal code which shows a good agreement between the predicted and measured pedestal pressure within 20–30% for a wide range of βN ∼ 1.5–3.5. The core profiles show a strong degree of pressure profile consistency. No beneficial effect of core density peaking on confinement could be identified for the majority of the plasmas presented here as the density peaking is compensated by a temperature de-peaking resulting in no or only a weak variation in the pressure peaking. The core confinement could only be optimized in case the ions and electrons are decoupled, in which case the ion temperature profile peaking can be enhanced, which benefits confinement. In this study, the latter has only been achieved in the low-triangularity hybrid plasmas, and can be attributed to low-density operation. Plasma rotation has been found to reduce core profile stiffness, and can explain an increase in profile peaking at small radius ρtor = 0.3.
JETのカーボンファイバー複合材(CFC)壁を有する112プラズマのデータベース研究において、JETのbaseline type I ELMy H-modeプラズマの閉じ込めは、いわゆるハイブリッドH-modeのそれと比較される。baselineプラズマは典型的にβN ~ 1.5–2、H98 ~ 1を有し、一方ハイブリッドプラズマはβN ~ 2.5–3、H98 < 1.5を有する。データベース研究は、2008年から2009年の期間におけるCFC壁での最後のJET運転キャンペーンからの、低三角変形(δ ~ 0.2–0.25)と高三角変形(δ ~ 0.4)の両方のハイブリッドおよびbaseline H-modeプラズマを含む。全体、およびペデスタルとコアの閉じ込めの詳細な閉じ込め研究に基づくと、ハイブリッドとbaselineプラズマが別々の閉じ込めグループを形成するという証拠はなく、2つのシナリオ間の遷移は閉じ込めにおける分岐を示すのではなく、漸進的な種類であることが明らかになる。ハイブリッドプラズマにおける高い閉じ込め改善係数H98は、τ98スケーリングにおける密度依存性がn^0.41であることと、ハイブリッドプラズマがbaseline ELMy H-modeプラズマと比較して低いプラズマ密度で動作するという事実によって説明される可能性がある。この研究の閉じ込めデータに対する別の回帰分析は、密度依存性がn^0.09±0.08への減少を示す。さらに、閉じ込め回帰にプラズマトロイダル回転を含めると、トロイダルアルフヴェン・マッハ数として のスケーリングが得られ、再び密度依存性がn^0.15±0.08へと減少する。ペデスタル閉じ込めの違いは、全圧力とペデスタルポロイダル圧力の結合を通じた線形MHD安定性に基づいて説明でき、ペデスタル性能はプラズマ形状制御および高β運転によって改善できる。これは、EPED1予測ペデスタルコードとの比較で確認されており、βN ~ 1.5–3.5の広い範囲で予測と測定されたペデスタル圧力の間に20–30%以内の良好な一致を示している。コアプロファイルは強い圧力プロファイル一貫性を示す。ここで提示されたプラズマの大部分について、コア密度ピーキングの閉じ込めに対する有益な効果は確認できなかった。なぜなら、密度ピーキングは温度デピーキングによって補償され、圧力ピーキングに変化がないか、または弱い変化しか生じないからである。コア閉じ込めは、イオンと電子が非結合の場合にのみ最適化でき、その場合イオン温度プロファイルのピーキングが強化され、閉じ込めに有益である。この研究では、後者は低三角変形ハイブリッドプラズマでのみ達成され、低密度運転に起因する。プラズマ回転はコアプロファイルの剛性を低下させることが見出され、小半径ρtor = 0.3でのプロファイルピーキングの増加を説明できる。