Recent EAST/DIII-D joint experiments on the high poloidal beta tokamak regime in DIII-D have demonstrated fully noninductive operation with an internal transport barrier (ITB) at large minor radius, at normalized fusion performance increased by ⩾30% relative to earlier work (Politzer et al 2005 Nucl. Fusion45 417). The advancement was enabled by improved understanding of the 'relaxation oscillations', previously attributed to repetitive ITB collapses, and of the fast ion behavior in this regime. It was found that the 'relaxation oscillations' are coupled core-edge modes amenable to wall-stabilization, and that fast ion losses which previously dictated a large plasma-wall separation to avoid wall over-heating, can be reduced to classical levels with sufficient plasma density. By using optimized waveforms of the plasma-wall separation and plasma density, fully noninductive plasmas have been sustained for long durations with excellent energy confinement quality, bootstrap fraction ⩾80%, , , and . These results bolster the applicability of the high poloidal beta tokamak regime toward the realization of a steady-state fusion reactor.
最近のEAST/DIII-D共同実験では、DIII-Dにおける高ポロイダルベータトカマク領域での完全非誘導運転が実証され、内部輸送障壁(ITB)が大きな小半径方向位置で形成され、規格化核融合性能は先行研究(Politier et al 2005 Nucl. Fusion 45 417)と比較して30%以上向上した。この進展は、「緩和振動」が従来考えられていたようなITBの繰り返し崩壊ではなく、壁安定化と結合したコア・エッジ結合モードであること、また、高速イオン損失が従来考えられていたように大きなプラズマ・壁間距離を必要とするのではなく、十分なプラズマ密度により古典的なレベルまで低減できることの理解が深まったことによるものである。プラズマ・壁間距離とプラズマ密度の波形を最適化することにより、完全非誘導プラズマは、優れたエネルギー閉じ込め品質と80%以上のブートストラップ電流分率を維持しつつ、長時間にわたり定常運転を実現した。これらの結果は、高ポロイダルベータトカマク方式が定常核融合炉の実現に向けて有力な候補であることを強く示唆するものである。