The plasma ejection phenomenon that repeatedly occurs during non-inductive spherical tokamak start-up by electron cyclotron resonance heating and current drive (ECH/ECCD) on Low Aspect ratio Torus Experiment is reported. Measurements by interferometers, Langmuir probes, AXUV and fast visible CCD cameras show that, in a single event, the bulk plasma contained from the core to the edge within the last closed flux surface is ejected out and lost towards the vessel wall along the field line. The density degradation accompanied by such an event is as large as 40% within around a hundred microseconds. Magnetic probe measurements indicate that current-carrying electrons are also lost to the wall during the event. Operational parameters are scanned to investigate the parameter dependence on the ejection phenomenon. The interval and crash times are around 0.3–1 ms and 100–200 µs, respectively, and become shorter as the plasma current increases. The dependence on plasma elongation shows that less elongated plasma bears almost no visible ejection but does not contribute to density increase. This is a new phenomenon found in a high-q, low aspect ratio tokamak with anisotropic pressure, produced and sustained only by ECH/ECCD.
非誘導球状トカマクの電子サイクロトロン共鳴加熱及び電流駆動(ECH/ECCD)による立ち上げ中に、低アスペクト比トーラス実験装置において繰り返し発生するプラズマ噴出現象を報告する。干渉計、ラングミュアプローブ、AXUV、高速可視CCDカメラによる測定は、単一の事象において、最終閉磁気面内にコアから端部まで閉じ込められたバルクプラズマが、磁力線に沿って容器壁へ噴出・損失することを示している。このような事象に伴う密度低下は、約100マイクロ秒以内に最大40%にも達する。磁気プローブ測定は、この事象の間に電流を担う電子も壁へ失われることを示している。噴出現象に対するパラメータ依存性を調べるため、運転パラメータを走査した。間隔とクラッシュ時間はそれぞれ約0.3–1 msおよび100–200 µsであり、プラズマ電流が増加するにつれて短くなる。プラズマ伸長度への依存性は、伸長度が低いプラズマでは視認可能な噴出がほとんど見られないが、密度増加には寄与しないことを示している。これは、ECH/ECCDのみで生成・維持される、異方性圧力を有する高q・低アスペクト比トカマクにおいて見出された新しい現象である。