Use of a large-area liquid lithium limiter in the CDX-U tokamak produced the largest relative increase (an enhancement factor of 5–10) in Ohmic tokamak confinement ever observed. The confinement results from CDX-U do not agree with existing scaling laws, and cannot easily be projected to the new lithium tokamak experiment (LTX). Numerical simulations of CDX-U low recycling discharges have now been performed with the ASTRA-ESC code with a special reference transport model suitable for a diffusion-based confinement regime, incorporating boundary conditions for nonrecycling walls, with fuelling via edge gas puffing. This model has been successful at reproducing the experimental values of the energy confinement (4–6 ms), loop voltage (<0.5 V), and density for a typical CDX-U lithium discharge. The same transport model has also been used to project the performance of the LTX, in Ohmic operation, or with modest neutral beam injection (NBI). NBI in LTX, with a low recycling wall of liquid lithium, is predicted to result in core electron and ion temperatures of 1–2 keV, and energy confinement times in excess of 50 ms. Finally, the unique design features of LTX are summarized.
CDX-Uトカマクにおける大面積液体リチウムリミターの使用により、オーミックトカマク閉じ込めにおいてこれまでに観測された中で最大の相対的向上(増倍率5〜10)が達成された。CDX-Uの閉じ込め結果は既存のスケーリング則と一致せず、新しいリチウムトカマク実験(LTX)に単純に外挿することはできない。CDX-Uの低リサイクリング放電の数値シミュレーションが、拡散ベースの閉じ込め領域に適した特別な参照輸送モデルを用いてASTRA-ESCコードにより実施され、エッジガス入射による燃料供給を伴う非リサイクリング壁の境界条件が組み込まれた。このモデルは、典型的なCDX-Uリチウム放電におけるエネルギー閉じ込め時間(4〜6 ms)、ループ電圧(<0.5 V)、および密度の実験値を再現することに成功した。同じ輸送モデルがLTXの性能予測にも用いられ、オーミック運転または適度な中性粒子ビーム入射(NBI)の条件下で評価された。LTXにおけるNBIでは、低リサイクリング液体リチウム壁により、コア電子温度およびイオン温度が1〜2 keV、エネルギー閉じ込め時間が50 msを超えると予測される。最後に、LTXの独自の設計特徴が要約される。