The energy confinement characteristics of ICRF-heated Tokamak plasmas are studied at high input power density approximately 2 MW m-3 volume averaged, on the JIPP T-IIU device (R=0.91 m, a=0.23 m). High electron and ion temperatures (Te approximately 2.5 keV, Ti approximately 2.0 keV, at each maximum) have been achieved by the operation at a plasma current IP of 280 kA, plasma line-averaged electron density ne of 7*1013 cm-3 and input power of 2 MW, with a suppression of total radiation loss (30-40% of the total input power) by a carbon coating on the vacuum vessel. The fraction of ICRF power absorbed by the plasma, alpha , is determined experimentally from the decay of the stored plasma energy just after the ICRF pulse is terminated. The value of alpha increases slightly with increasing electron density and decreases from 90 to 70% as the ICRF power is increased from 1 to 2 MW m-3 volume averaged. The global energy confinement time tau epsilon , defined by WP/(POH+ alpha Pr.f), decreases by a factor of 2 approximately 3 from that in Ohmic plasmas as the heating power increases up to 2 MW. It is found that the energy confinement time has a strong line-averaged electron density dependence as tau E varies as ne0.6, which is obtained by the use of the measured absorbed power, while the Kaye-Goldston scaling predicts tau E varies as ne0.26.
ICRF加熱トカマクプラズマのエネルギー閉じ込め特性を、JIPP T-IIU装置(R=0.91 m、a=0.23 m)において、体積平均で約2 MW m-3の高い入力パワー密度で研究した。プラズマ電流IP=280 kA、プラズマ線平均電子密度ne=7×10^13 cm-3、入力パワー2 MWの運転により、高い電子・イオン温度(それぞれ最大でTe≈2.5 keV、Ti≈2.0 keV)が達成され、真空容器のカーボンコーティングによる全放射損失の抑制(全入力パワーの30〜40%)を伴った。プラズマに吸収されるICRFパワーの割合αは、ICRFパルス終了直後の蓄積プラズマエネルギーの減衰から実験的に決定される。αの値は電子密度の増加とともにわずかに増加し、体積平均ICRFパワーが1から2 MW m-3に増加すると90%から70%に減少する。W_P/(P_OH + α P_RF)で定義される全球エネルギー閉じ込め時間τ_Eは、加熱パワーが2 MWまで増加すると、オーミックプラズマのそれから約2〜3倍減少する。エネルギー閉じ込め時間は、測定された吸収パワーを用いて得られたτ_Eがne^0.6に比例するという強い線平均電子密度依存性を持つことが見出された。一方、Kaye-Goldstonスケーリングはτ_Eがne^0.26に比例すると予測する。