The paper presents an analysis of disruptions occurring during JET-ILW plasma operations covering the period from the start of ILW (ITER-like wall) operation up to completion of JET operation in 2016. The total number of disruptions was 1951 including 466 with deliberately induced disruptions. The average rate of unintended disruptions was 16.1 %, which is significantly above the ITER target at 15 MA. The pre-disruptive plasma parameters are: plasma current Ip = (0.82–3.38) MA, toroidal field BT = (0.98–3.4) T, safety factor q95 = (1.52–9.05), plasma internal inductance li = (0.58–1.86), Greenwald density limit fraction FGWL = (0.04–1.61), with 720 X-point plasma pulses from a subset of 1420 unintended disruption shots. Massive gas injection (MGI) has been routinely used in protection mode both to terminate pulses when the plasma is at risk of disruption and to mitigate against disruption effects. The MGI was mainly triggered by the n = 1 locked mode (LM) amplitude exceeding a threshold or by the disruption itself, namely, either dIp/dt (specifically, a fast drop in Ip) or the toroidal loop voltage exceeding threshold values. For mitigation purposes, only the LM was used as a physics precursor and threshold on the LM signal was used to trigger the MGI prior to disruption. Long lasting LM (≥ 100 ms) do exist prior to disruption in 75% of cases. However, 10% of non-disruptive pulses have a LM which eventually vanished without disruption. The plasma current quench (CQ) may result in 3D configurations, termed as asymmetrical disruptions, which are accompanied by sideways forces. Unmitigated vertical displacement events (VDEs) generally have significant plasma current toroidal asymmetries. Unmitigated non-VDE disruptions also have large plasma current asymmetries presumably because there is no plasma vertical position control during the CQ and so they too are subject to large vertical displacements. MGI is a reliable tool to mitigate 3D effects and correspondingly sideways forces during the CQ. The vessel structure loads depend on the force impulse and force time behaviour, including their rotation. The toroidal rotation of 3D configuration may cause resonance with the natural frequencies of the vessel components in large tokamaks such as ITER. The JET-ILW amplitude-frequency interdependence of toroidal rotation of 3D configurations is presented.
本論文は、ILW（ITER類似壁）運転の開始から2016年のJET運転終了までの期間を対象とした、JET-ILWプラズマ運転中に発生したディスラプションの解析を提示する。ディスラプションの総数は1951回であり、そのうち466回は意図的に誘発されたディスラプションを含む。意図しないディスラプションの平均発生率は16.1%であり、これは15 MAにおけるITER目標値を大幅に上回る。ディスラプション前のプラズマパラメータは以下の通りである：プラズマ電流 Ip = (0.82–3.38) MA、トロイダル磁場 BT = (0.98–3.4) T、安全係数 q95 = (1.52–9.05)、プラズマ内部インダクタンス li = (0.58–1.86)、グリーンワルド密度限界比 FGWL = (0.04–1.61)。これは、1420回の意図しないディスラプションショットのサブセットである720回のX点プラズマパルスに関するものである。大量ガス注入（MGI）は、プラズマがディスラプションの危険性がある場合にパルスを終了させるため、およびディスラプションの影響を緩和するために、保護モードで日常的に使用されてきた。MGIは主に、n = 1ロックモード（LM）振幅が閾値を超えたこと、またはディスラプション自体、すなわちdIp/dt（具体的にはIpの急激な低下）またはトロイダルループ電圧が閾値を超えたことによってトリガーされた。緩和目的のためには、物理的前駆現象としてLMのみが使用され、LM信号の閾値がディスラプション前にMGIをトリガーするために使用された。ディスラプション前の75%のケースにおいて、長時間持続するLM（≥ 100 ms）が存在する。しかし、非ディスラプションパルスの10%には、最終的にディスラプションなしで消滅したLMが見られる。プラズマ電流クエンチ（CQ）は、非対称ディスラプションと呼ばれる3次元（3D）配位をもたらす可能性があり、これには横方向の力が伴う。緩和されない垂直変位事象（VDE）は、一般に有意なプラズマ電流トロイダル非対称性を有する。緩和されない非VDEディスラプションもまた、大きなプラズマ電流非対称性を有する。これはおそらく、CQ中にプラズマ垂直位置制御がないためであり、したがってそれらも大きな垂直変位を受けるためである。MGIは、CQ中の3D効果およびそれに対応する横方向の力を緩和するための信頼性の高いツールである。容器構造の負荷は、力のインパルスと力の時間的挙動（それらの回転を含む）に依存する。3D配位のトロイダル回転は、ITERのような大型トカマクにおける容器構成要素の固有振動数と共振を引き起こす可能性がある。JET-ILWにおける3D配位のトロイダル回転の振幅-周波数相互依存性が提示される。