The optimum confinement of plasmas produced by electron cyclotron heating (ECH) in Heliotron E and some other significant transport characteristics of ECH plasmas have been studied experimentally by changing the magnetic field configuration. It is found that the plasma confinement can be improved by minor changes of the magnetic field configuration. The main results are as follows: (1) Plasmas with a minor radius reduced (by means of a limiter) to two thirds of the value in the original (non-limited) configuration have optimum confinement properties when the magnetic axis is shifted inward by 20 mm. (2) The electron pressure in an optimized plasma configuration (confirmed by neutral beam injection) is higher than that in a standard ECH plasma. (3) The insertion of a carbon limiter causes the plasma line density to increase, with no significant degradation of the core temperature or density. (4) Magnetic field perturbations hardly affect the temperature and density profiles, unless the magnetic axis is shifted outward by a large (50 mm) distance. (5) Transport analysis indicates that significant improvement in the confinement properties can be achieved by slightly manipulating the magnetic field configuration.
ヘリオトロンEにおける電子サイクロトロン加熱(ECH)プラズマの最適閉じ込めと、ECHプラズマの他のいくつかの重要な輸送特性を、磁場配位を変化させて実験的に研究した。磁場配位のわずかな変更によりプラズマ閉じ込めが改善できることが見出された。主な結果は以下の通りである:(1)リミターにより小半径を元の配位の3分の2に縮小したプラズマは、磁気軸を内側に20 mmシフトした場合に最適な閉じ込め特性を示す。(2)最適化されたプラズマ配位(中性粒子ビーム入射により確認)における電子圧力は、標準的なECHプラズマよりも高い。(3)カーボンリミターの挿入によりプラズマ線平均密度は増加するが、コア部の温度や密度の顕著な劣化は見られない。(4)磁場摂動は、磁気軸を外側に大きく(50 mm)シフトした場合を除き、温度および密度分布にほとんど影響を与えない。(5)輸送解析により、磁場配位をわずかに操作することで閉じ込め特性の顕著な改善が達成可能であることが示された。