Discharges which can satisfy the high gain goals of burning plasma experiments have been demonstrated in the DIII-D tokamak under stationary conditions at relatively low plasma current (q95>4). A figure of merit for fusion gain (βNH89/q952) has been maintained at values corresponding to Q = 10 operation in a burning plasma for >6 s or 36τE and 2τR. The key element is the relaxation of the current profile to a stationary state with qmin>1. In the absence of sawteeth and fishbones, stable operation has been achieved up to the estimated no-wall β limit. Feedback control of the energy content and particle inventory allow reproducible, stationary operation. The particle inventory is controlled by gas fuelling and active pumping; the wall plays only a small role in the particle balance. The reduced current lessens significantly the potential for structural damage in the event of a major disruption. In addition, the pulse length capability is greatly increased, which is essential for a technology testing phase of a burning plasma experiment where fluence (duty cycle) is important.
DIII-Dトカマクにおいて、比較的低いプラズマ電流(q95>4)での定常条件下で、燃焼プラズマ実験の高利得目標を満たすことができる放電が実証された。核融合利得の指標(βNH89/q952)は、燃焼プラズマにおけるQ=10運転に相当する値を、6秒間すなわち36τEおよび2τRにわたって維持した。鍵となる要素は、qmin>1を伴う定常状態への電流分布の緩和である。鋸歯状振動およびフィッシュボーン不安定性が存在しない条件下で、推定された無ベータ限界まで安定な運転が達成された。エネルギー含有量と粒子インベントリのフィードバック制御により、再現性のある定常運転が可能となる。粒子インベントリはガス入射と能動排気によって制御され、壁は粒子バランスにおいて僅かな役割しか果たさない。電流の低減により、大規模ディスラプション発生時の構造損傷の可能性が著しく低下する。さらに、パルス長の能力が大幅に向上し、これはフルエンス(デューティサイクル)が重要となる燃焼プラズマ実験の技術検証段階において不可欠である。