Since the 2010 IAEA-FEC Conference, FTU has exploited improvements in cleaning procedures and in the density control system to complete a systematic exploration of access to high-density conditions in a wide range of plasma currents and magnetic fields. The line-averaged densities at the disruptive limit increased more than linearly with the toroidal field, while no dependence on plasma current was found; in fact, the maximum density of 4.3 × 1020 m−3 was reached at B = 8 T even at the minimum current of 0.5 MA, corresponding to twice the Greenwald limit. The lack of plasma current dependence was due to the increase in density peaking with the safety factor. Experiments with the 140 GHz electron cyclotron resonance heating (ECRH) system were focused on the sawtooth (ST) period control and on the commissioning of a new launcher with real-time steering capability that will act as the front-end actuator of a real-time system for ST period control and tearing mode stabilization. Various ECRH and electron cyclotron current-drive modulation schemes were used; with the fastest one, the ST period synchronized with an 8 ms modulation period. The observed period variations were simulated using the JETTO code with a critical shear model for the crash trigger. The new launcher was of the plug-in type, allowing quick insertion and connection to the transmission line. Both beam characteristics and steering speed were in line with design expectation. Experimental results on the connection between improved coupling of lower hybrid waves in high-density plasmas and reduced wave spectral broadening were interpreted by fully kinetic, non-linear model calculations. A dual-frequency, time-of-flight diagnostic for the measurement of density profiles was developed and successfully tested. Fishbone-like instabilities driven by energetic electrons were simulated by the hybrid MHD-gyrokinetic XHMGC code.
2010年のIAEA-FEC会議以降、FTUは洗浄手順と密度制御システムの改良を活用し、広範囲のプラズマ電流および磁場条件下での高密度状態へのアクセスに関する系統的な探求を完了させた。線平均密度の破壊限界はトロイダル磁場に対して超線形的に増加し、プラズマ電流への依存性は見られなかった。実際、最大密度4.3×10²⁰ m⁻³は、最小電流0.5 MAかつB=8 Tの条件下で達成され、これはグリーンワルド限界の2倍に相当する。プラズマ電流への依存性が欠如していたのは、安全係数に伴う密度ピーキングの増加によるものであった。140 GHz電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）システムを用いた実験は、鋸歯状振動（ST）周期の制御と、ST周期制御およびテアリングモード安定化のためのリアルタイムシステムのフロントエンドアクチュエータとして機能する新規ランチャーの試運転に焦点を当てた。多様なECRHおよび電子サイクロトロン電流駆動変調方式が採用され、最速の方式ではST周期が8 msの変調周期と同期した。観測された周期変動は、クラッシュトリガーに対する臨界シアモデルを用いたJETTOコードによるシミュレーションで再現された。新規ランチャーはプラグイン型であり、迅速な挿入と伝送ラインへの接続を可能にした。ビーム特性とステアリング速度はともに設計予想と一致した。高密度プラズマにおける低混成波の結合改善と波動スペクトルのブロードニング低減との関連に関する実験結果は、完全運動論的非線形モデル計算によって解釈された。密度プロファイル計測のための二周波時間-of-flight診断装置が開発され、正常に試験された。高エネルギー電子によって駆動されるフィッシュボーン不安定性は、ハイブリッドMHD-ジャイロ運動論的XHMGCコードを用いてシミュレーションされた。