The combination of the high beta values, which have been achieved in spherical tokamaks, and high toroidal field (TF) that can be produced by high temperature superconductor (HTS) TF magnets, opens a path to lower-volume fusion reactors, in accordance with the fusion power scaling ∼βt2Bt4V. High field spherical tokamak ST40 is the first prototype on this path and is now operating and results of first experiments are presented. Increase in Te, Ti and the thermal energy with the TF has been observed for TF up to ∼2 T in OH operations with a sharper increase at TF above 1 T, which suggests transition to a better confinement above this threshold. First results of experiments with the neutral beam injection show expected increase in the Ti, plasma density and the thermal energy. Results of the merging-compression plasma formation (m/c) studies show agreement with the previous studies, however at the high TF, formation of run-away electrons has been observed for the first time during m/c start-up. Advances in the HTS development are also presented.
球状トカマクで達成された高いベータ値と、高温超伝導（HTS）トロイダル磁場（TF）コイルによって生成可能な高いトロイダル磁場との組み合わせは、核融合出力スケーリング則∼βt²Bt⁴Vに従い、より小型の核融合炉への道を開くものである。高磁場球状トカマクST40はこの方式の最初の実証機であり、現在運転中である。本論文では、最初の実験結果を報告する。オーム加熱（OH）運転において、トロイダル磁場を∼2 Tまで増加させると、電子温度（Te）、イオン温度（Ti）、および熱エネルギーが増加することが観測された。特に、トロイダル磁場が1 Tを超えると、これらのパラメータの増加率がより急峻になり、この閾値以上で閉じ込めが改善されることを示唆している。中性粒子ビーム入射（NBI）を用いた最初の実験結果では、イオン温度（Ti）、プラズマ密度、および熱エネルギーの期待通りの増加が観測された。また、マージング・コンプレッション法によるプラズマ生成（m/c）の研究結果は、従来の研究と一致するものであったが、高トロイダル磁場下では、m/c立ち上げ中に初めてランアウェイ電子の生成が観測された。さらに、高温超伝導（HTS）技術の進展についても報告する。