Sawtooth control using steerable electron cyclotron current drive (ECCD) has been demonstrated in ASDEX Upgrade plasmas with a significant population of energetic ions in the plasma core and long uncontrolled sawtooth periods. The sawtooth period is found to be minimized when the ECCD resonance is swept to just inside the q = 1 surface. By utilizing ECCD inside q = 1 for sawtooth control, it is possible to avoid the triggering of neoclassical tearing modes (NTMs), even at significantly higher pressure than anticipated in the ITER baseline scenario. Operation at 25% higher normalized pressure has been achieved when only modest ECCD power is used for sawtooth control compared to identical discharges without sawtooth control when NTMs are triggered by the sawteeth. Modelling suggests that the destabilization arising from the change in the local magnetic shear caused by the ECCD is able to compete with the stabilizing influence of the energetic particles inside the q = 1 surface.
操縦可能な電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を用いた鋸歯状振動制御が、プラズマコアにかなりの数の高エネルギーイオンを有し、制御されていない長い鋸歯状振動周期を持つASDEX Upgradeプラズマにおいて実証された。鋸歯状振動周期は、ECCD共鳴がq=1面のすぐ内側に掃引されたときに最小となることが見出された。q=1の内側でECCDを利用して鋸歯状振動制御を行うことにより、ITERベースラインシナリオで想定されたよりもかなり高い圧力でも、新古典テアリングモード(NTM)のトリガーを回避することが可能である。鋸歯状振動制御に控えめなECCDパワーのみを使用した場合、鋸歯状振動によってNTMがトリガーされる鋸歯状振動制御のない同一の放電と比較して、25%高い規格化圧力での運転が達成された。モデリングは、ECCDによって引き起こされる局所磁気シアの変化に起因する不安定化が、q=1面内部の高エネルギー粒子の安定化効果と競合できることを示唆している。