Neutral beam heated DIII-D expanded boundary divertor discharges have exhibited ASDEX-like H-mode behaviour over a wide parameter range. The deuterium H-mode energy confinement of 120 ms remained near the Ohmic value for up to 6 MW of neutral beam heating, where it was 2-2.5 times higher than the L-mode value at a plasma current of 1 MA. The hydrogen and helium H-mode energy confinement times were similar and substantially below the deuterium H-mode confinement time. The H-mode confinement times decreased with increasing neutral beam power and were only 30% better than the L-mode confinement times at 5 MW. In an H-mode with a mixture of hydrogen and deuterium ([H]/[H+D] ≅ 40%), the confinement time was in between the values obtained in the pure hydrogen and deuterium cases, increased linearly with plasma current for q95 > 3.2, and decreased with increasing neutral beam power. The confinement quality in these plasmas was 85 ms per MA at a heating power of 5.6 MW. The lower energy confinement in the non-deuterium H-modes and the degradation of energy confinement with neutral beam power were both accompanied by an increase in the edge localized mode (ELM) amplitude and frequency. The changing ELM characteristics make a determination of the intrinsic isotopic and neutral beam effect on confinement difficult. For values of BT < 0.9 T and q95 < 3, the confinement quality in the deuterium and hydrogen/deuterium H-modes deteriorated to values near the L-mode level. This deterioration in energy confinement was not related to operation at high beta but instead appears to be due to a combined action between sawteeth and ELMs that becomes more pronounced at low q and low BT. L-mode energy confinement was independent of ion species and in good agreement with Kaye-Goldston scaling. Odajima-Shimomura scaling disagreed with the present L-mode τE data in terms of isotopic mass dependence; their prediction for the hydrogen L-mode exceeds the present measurements by a factor of two.
中性粒子ビーム加熱されたDIII-D拡張ダイバータ放電は、広いパラメータ範囲にわたってASDEX類似のHモード挙動を示した。重水素Hモードのエネルギー閉じ込め時間120 msは、最大6 MWの中性粒子ビーム加熱においてもオーミック値付近に留まり、プラズマ電流1 MAでのLモード値の2〜2.5倍であった。水素およびヘリウムHモードのエネルギー閉じ込め時間は同程度であり、重水素Hモードの閉じ込め時間を大幅に下回った。Hモードの閉じ込め時間は中性粒子ビーム加熱出力の増加とともに減少し、5 MWではLモード閉じ込め時間よりわずか30%優れているのみであった。水素と重水素の混合（[H]/[D] ≅ 40%）Hモードでは、閉じ込め時間は純水素および純重水素の場合の中間値であり、q95 > 3.2ではプラズマ電流とともに線形に増加し、中性粒子ビーム加熱出力の増加とともに減少した。これらのプラズマにおける閉じ込め品質は、5.6 MWの加熱出力において85 ms/MAであった。非重水素Hモードにおける低いエネルギー閉じ込めと、中性粒子ビーム加熱出力によるエネルギー閉じ込めの劣化は、いずれもELM（周辺局在モード）の振幅と周波数の増加を伴った。ELM特性の変化により、閉じ込めに対する固有の同位体効果と中性粒子ビーム効果の判定は困難となった。BT < 0.9 Tおよびq95 < 3の値では、重水素および水素/重水素Hモードの閉じ込め品質はLモードレベル近くまで劣化した。このエネルギー閉じ込めの劣化は高ベータ運転とは関連せず、低qおよび低BTでより顕著となるサテライトとELMの複合作用によるものと考えられる。Lモードのエネルギー閉じ込めはイオン種に依存せず、Kaye-Goldstonスケーリングと良く一致した。Odajima-Shimomuraスケーリングは、同位体質量依存性の観点から今回のLモードτEデータと一致せず、水素Lモードに対するその予測は今回の測定値を2倍上回る。