The empirical scaling for the H-mode power threshold in tokamaks has been revisited using a database with threshold data from machines with a metallic first wall as part of International Tokamak Physics Activity (ITPA) task TC-26. The database contains discharges from ASDEX Upgrade (AUG) (W), JET (Be/W) and Alcator C-Mod (Mo). This was motivated by reports that in like-for-like discharges the power threshold was reduced by approximately 30% after the change from carbon based to metallic first wall materials on AUG (Ryter et al 2013 Nucl. Fusion53 113003) and JET (Maggi et al 2014 Nucl. Fusion54 023007). The database contains L–H transition data for all hydrogen isotopes and mixtures, including T and DT from the recent JET campaigns. Compared to the ITPA 2008 scaling (Martin et al 2008 J. Phys.: Conf. Ser.123 012033), the metal wall scaling has a smaller magnetic field exponent but a larger density exponent. We present an additional parameter to capture the strong dependence of the L–H power threshold (approx. factor 2) on the magnetic configuration in the divertor on JET. The scaling recovers the approximate inverse isotope mass scaling of the threshold power. Alternative scalings involving the plasma current and poloidal magnetic field are explored. Despite the reduction in threshold observed earlier, the scalings based on the metal wall database do not necessarily extrapolate to a lower threshold for ITER compared to the ITPA 2008 scaling, especially at high density. The divertor configuration effect induces the largest uncertainty in the extrapolation.
トカマクにおけるHモードパワー閾値に対する経験的スケーリングが、国際トカマク物理活動(ITPA)タスクTC-26の一部として、金属第一壁を持つ装置からの閾値データを含むデータベースを用いて再検討された。データベースには、ASDEX Upgrade (AUG) (W)、JET (Be/W)、およびAlcator C-Mod (Mo)の放電が含まれる。この再検討の動機は、同等の放電において、AUG (Ryter et al 2013 Nucl. Fusion53 113003)およびJET (Maggi et al 2014 Nucl. Fusion54 023007)で炭素系から金属系第一壁材料への変更後にパワー閾値が約30%低減されたという報告によるものである。データベースには、最近のJETキャンペーンからのTおよびDTを含む、すべての水素同位体およびその混合物のL–H遷移データが含まれる。ITPA 2008スケーリング (Martin et al 2008 J. Phys.: Conf. Ser.123 012033)と比較して、金属壁スケーリングはより小さい磁場指数を持つが、より大きい密度指数を持つ。我々は、JETにおけるダイバータの磁気配位に対するL–Hパワー閾値の強い依存性(約2倍)を捉えるための追加パラメータを提示する。このスケーリングは、閾値パワーの近似的な逆同位体質量スケーリングを再現する。プラズマ電流およびポロイダル磁場を含む代替スケーリングが探索される。以前観測された閾値の低減にもかかわらず、金属壁データベースに基づくスケーリングは、ITPA 2008スケーリングと比較して、特に高密度において、ITERに対して必ずしもより低い閾値へ外挿されるわけではない。ダイバータ配位効果は、外挿において最大の不確かさを引き起こす。