As the finalization of a hydrogen experiment towards the deuterium phase, the exploration of the best performance of hydrogen plasma was intensively performed in the large helical device. High ion and electron temperatures, Ti and Te, of more than 6 keV were simultaneously achieved by superimposing high-power electron cyclotron resonance heating onneutral beam injection (NBI) heated plasma. Although flattening of the ion temperature profile in the core region was observed during the discharges, one could avoid degradation by increasing the electron density. Another key parameter to present plasma performance is an averaged beta value . The high regime around 4% was extended to an order of magnitude lower than the earlier collisional regime. Impurity behaviour in hydrogen discharges with NBI heating was also classified with a wide range of edge plasma parameters. The existence of a no impurity accumulation regime, where the high performance plasma is maintained with high power heating >10 MW, was identified. Wide parameter scan experiments suggest that the toroidal rotation and the turbulence are the candidates for expelling impurities from the core region.
重水素相に向けた水素実験の最終段階として、大型ヘリカル装置において水素プラズマの最良の性能の探求が集中的に行われた。中性粒子ビーム入射(NBI)加熱プラズマに高パワー電子サイクロトロン共鳴加熱を重畳することにより、6 keVを超える高いイオン温度Tiと電子温度Teが同時に達成された。放電中にコア領域でのイオン温度分布の平坦化が観測されたが、電子密度を増加させることで劣化を回避できた。プラズマ性能を示すもう一つの重要なパラメータは平均ベータ値である。約4%の高ベータ領域は、以前の衝突領域よりも一桁低い領域まで拡張された。NBI加熱を伴う水素放電における不純物挙動も、広範囲の周辺プラズマパラメータによって分類された。高パワー加熱>10 MWで高性能プラズマが維持される、不純物蓄積のない領域の存在が特定された。広範囲のパラメータスキャン実験は、トロイダル回転と乱流がコア領域から不純物を排出する候補であることを示唆している。