The paper provides an overview of the results obtained on the spherical tokamak Globus-M2 in 2019–2020. The experiments were performed with the toroidal magnetic field up to 0.8 T and plasma current up to 0.4 MA (80% of the design values). The temperature of electrons 1 keV and ions 800 eV at the plasma density of 1020 m−3 were recorded at neutral beam injection (850 kW, 28.5 keV). Heat conductivity analysis was made by means of the codes ASTRA 7.0, NCLASS, SPIDER, NUBEAM, 3D fast ion tracking algorithm on the basis of the experimental data. A scaling for spherical tokamaks, which demonstrates strong τE dependence on magnetic field and moderate dependence on plasma current, has been confirmed for the magnetic field up to 0.8 T. For Globus-M/M2 it is . The dependence of the normalized energy confinement time (BTτE) on collisionality (ν*) in a wide range 0.02 < ν* < 0.2 was determined as . A non-inductively driven current was recorded during the launch of the electromagnetic waves of the lower hybrid frequency range (2.45 GHz) with the help of a toroidally oriented grill. The fraction of noninductively driven current has exceeded 70% in the discharge with a total current of 0.2 MA. The achieved values of efficiency η = (0.15–0.4) × 1019 A m−2 W−1 are comparable with the results obtained on conventional tokamaks. This paper presents the results of experiments on the study of Alfvén modes. The resulting scaling for the loss of fast ions caused by toroidal Alfvén eigenmodes demonstrates their decrease with increasing magnetic field and plasma current. Observation of Alfvén cascades made it possible to apply the method of MHD spectroscopy to determine the evolution of qmin in a discharge. Also presented are the results of SOL investigation. Attention is also paid to the development of diagnostics.
本論文は、2019年から2020年にかけて球状トカマクGlobus-M2で得られた結果の概要を提供する。実験は、トロイダル磁場が最大0.8 T、プラズマ電流が最大0.4 MA（設計値の80%）で実施された。中性粒子ビーム入射（850 kW、28.5 keV）時において、プラズマ密度1020 m−3での電子温度1 keV、イオン温度800 eVが記録された。熱伝導率解析は、実験データに基づき、ASTRA 7.0、NCLASS、SPIDER、NUBEAM、3次元高速イオン追跡アルゴリズムのコードを用いて行われた。球状トカマクに関するスケーリング則は、トロイダル磁場に対する強いτE依存性とプラズマ電流に対する中程度の依存性を示しており、磁場が最大0.8 Tまで確認された。Globus-M/M2については、これは である。規格化エネルギー閉じ込め時間（BTτE）の衝突度（ν*）に対する依存性は、広い範囲0.02 < ν* < 0.2において と決定された。非誘導駆動電流は、トロイダル方向に配向されたグリルを用いて、低ハイブリッド周波数帯（2.45 GHz）の電磁波を入射した際に記録された。非誘導駆動電流の割合は、全電流0.2 MAの放電において70%を超えた。達成された効率η = (0.15–0.4) × 1019 A m−2 W−1は、従来型トカマクで得られた結果と同等である。本論文は、アルヴェンモードの研究に関する実験結果を示すものである。トロイダルアルヴェン固有モードによる高速イオン損失に関するスケーリング則は、磁場とプラズマ電流の増加に伴い損失が減少することを示している。アルヴェンカスケードの観測により、MHD分光法を適用して放電中のqminの時間発展を決定することが可能となった。また、スクレイプオフ層（SOL）の調査結果も提示されている。診断装置の開発にも注目が払われている。