Systematic and statistical studies have been conducted in order to develop an understanding of the parametric dependences of both the global and thermal energy confinement times at low aspect ratio in high power National Spherical Torus Experiment discharges. The global and thermal confinement times of both L- and H-mode discharges can exceed values given by H-mode scalings developed for conventional aspect ratio. Results of systematic scans in the H-mode indicate that the confinement times exhibit a nearly linear dependence on plasma current and a power degradation weaker than that observed at conventional aspect ratio. In addition, the dependence on the toroidal magnetic field is stronger than that seen in conventional aspect ratio tokamaks. This latter trend is also evident in statistical analyses of the available dataset. These statistical studies also indicate a weaker parametric dependence on plasma current than found in the systematic scans, due to correlations among the predictor variables. Regressions based on engineering variables, when transformed to dimensionless physics variables, indicate that the dependence of BτE on βt can range from being negative to null. Regressions based directly on the dimensionless physics variables are inexact because of large correlations among these variables. Scatter in the confinement data, at otherwise fixed operating parameters, is found to be due to variations in ELM activity, low frequency density fluctuations and plasma shaping.
系統的かつ統計的な研究が、高ベータ球状トカマク装置(National Spherical Torus Experiment)における低アスペクト比での全体的および熱的閉じ込め時間のパラメータ依存性を理解するために実施された。LモードおよびHモード放電の全体的および熱的閉じ込め時間は、従来のアスペクト比に対して開発されたHモードスケーリング則によって与えられる値を超えることがある。Hモードにおける系統的スキャンの結果は、閉じ込め時間がプラズマ電流に対してほぼ線形の依存性を示し、電力劣化が従来のアスペクト比で観測されるものよりも弱いことを示している。さらに、トロイダル磁場に対する依存性は、従来のアスペクト比のトカマクよりも強い。この後者の傾向は、利用可能なデータセットの統計解析においても明らかである。これらの統計的研究はまた、予測変数間の相関により、系統的スキャンで見出されたものよりもプラズマ電流に対するパラメータ依存性が弱いことを示している。工学的変数に基づく回帰式を無次元物理変数に変換すると、BτEのβに対する依存性は負からゼロまでの範囲を取り得ることが示される。無次元物理変数に直接基づく回帰式は、これらの変数間の大きな相関のために不正確である。閉じ込めデータのばらつきは、他の点では固定された運転パラメータのもとで、ELM活動、低周波密度揺動、およびプラズマ形状の変化に起因することが見出された。