A spontaneous shift of diverted plasma position during a discharge was investigated in a helical-axis heliotron device, Heliotron J. The shift of a few cm was observed for discharges with a non-inductive plasma current <3 kA and the plasma stored energy <3 kJ. The time dependence of the observed shift was related to that in the plasma current more closely than that in the stored energy. The most plausible mechanism for the observed shift is the change in the edge field topology caused by the plasma current. The three-dimensional finite-β equilibrium calculations assuming profiles of plasma pressure and plasma current density indicate that the effect of the plasma current on the field topology depends not only on the current flow direction but also on the current density profile. This experiment points out not only the importance of current control in fixing the divertor plasma position in a low-shear helical device but also the possibility of 'divertor swing' for the reduction of the divertor particle/heat load by controlling a small amount of plasma current within a tolerable influence on the plasma performance.
ヘリオトロン装置ヘリオトロンJにおいて、放電中のダイバータ配位プラズマ位置の自発的なシフトを調査した。数cmのシフトは、非誘導プラズマ電流が3kA未満かつプラズマ蓄積エネルギーが3kJ未満の放電において観測された。観測されたシフトの時間依存性は、プラズマ蓄積エネルギーよりもプラズマ電流の時間依存性とより密接に関連していた。観測されたシフトの最も妥当な機構は、プラズマ電流によって引き起こされる端部磁場トポロジーの変化である。プラズマ圧力分布とプラズマ電流密度分布を仮定した三次元有限β平衡計算は、磁場トポロジーに対するプラズマ電流の影響が、電流の流れる方向だけでなく電流密度分布にも依存することを示している。本実験は、低シアヘリカル装置におけるダイバータ配位プラズマ位置の固定における電流制御の重要性を指摘するだけでなく、プラズマ性能への影響が許容範囲内である小さなプラズマ電流を制御することによる、ダイバータ粒子・熱負荷低減のための「ダイバータスイング」の可能性も示している。