Superior control of particle recycling and hence full governance of plasma density has been established in the Large Helical Device (LHD) using largely enhanced active pumping of the closed helical divertor (CHD). In-vessel cryo-sorption pumping systems inside the CHD in five out of ten inner toroidal divertor sections have been developed and installed step by step in the LHD. The total effective pumping speed obtained was 67 ± 5 m3 s−1 in hydrogen, which is approximately seven times larger than previously obtained. As a result, a low recycling state was observed with CHD pumping for the first time in LHD featuring excellent density control even under intense pellet fueling conditions. A global particle confinement time () is used for comparison of operation with and without the CHD pumping. The was evaluated from the density decay after the fueling of hydrogen pellet injection or gas puffing in NBI plasmas. A reliably low base density before the fueling and short after the fueling were obtained during the CHD pumping, demonstrating for the first time full control of the particle balance with active pumping in the CHD.
大型ヘリカル装置（LHD）において、閉鎖型ヘリカルダイバータ（CHD）の大幅に強化された能動排気を用いることにより、粒子リサイクリングの優れた制御、ひいてはプラズマ密度の完全な管理が確立された。CHD内部の10個の内側トロイダルダイバータ区画のうち5区画における容器内低温吸着排気システムが、LHDに段階的に開発・設置された。得られた全実効排気速度は水素において67 ± 5 m3 s−1であり、これは従来得られていた値の約7倍である。その結果、CHD排気によりLHDで初めて低リサイクリング状態が観測され、激しいペレット入射条件下でも優れた密度制御を示した。全粒子閉じ込め時間（τp）が、CHD排気の有無による運転の比較に用いられる。τpは、NBIプラズマにおける水素ペレット入射またはガスパフ入射後の密度減衰から評価された。CHD排気中には、入射前の確実に低いベース密度と入射後の短いτpが得られ、CHDにおける能動排気による粒子バランスの完全な制御を初めて実証した。