Pellet fuelling of improved confinement Madison Symmetric Torus (MST) plasmas has resulted in high density and high plasma beta. The density in improved confinement discharges has been increased fourfold, and a record plasma beta (βtot = 26%) for the improved confinement reversed-field pinch (RFP) has been achieved. At higher β, a new regime for instabilities is accessed in which local interchange and global tearing instabilities are calculated to be linearly unstable, but experimentally, no severe effect, e.g., a disruption, is observed. The tearing instability, normally driven by the current gradient, is driven by the pressure gradient in this case, and there are indications of increased energy transport (as compared with low-density improved confinement). Pellet fuelling is also compared with enhanced edge fuelling of standard confinement RFP discharges for the purpose of searching for a density limit in MST. In standard-confinement discharges, pellet fuelling peaks the density profile where edge fuelling cannot, but transport appears unchanged. For a limited range of plasma current, MST discharges with edge fuelling are constrained to a maximum density corresponding to the Greenwald limit. This limit is surpassed in pellet-fuelled improved confinement discharges.
高閉じ込めマディソン対称トーラス(MST)プラズマへのペレット燃料供給により、高密度かつ高プラズマベータが達成された。高閉じ込め放電における密度は4倍に増加し、高閉じ込め反転磁場ピンチ(RFP)として記録的なプラズマベータ(βtot = 26%)が達成された。より高いベータでは、不安定性に関する新たな領域に到達し、局所的交換不安定性と大域的テアリング不安定性が線形的には不安定であると計算されるが、実験的には、ディスラプションなどの深刻な影響は観測されない。通常は電流勾配によって駆動されるテアリング不安定性は、この場合には圧力勾配によって駆動され、エネルギー輸送の増加(低密度の高閉じ込めと比較して)を示す兆候が見られる。また、MSTにおける密度限界を探索する目的で、ペレット燃料供給は標準閉じ込めRFP放電の強化周辺部燃料供給とも比較される。標準閉じ込め放電では、ペレット燃料供給は周辺部燃料供給では達成できない密度分布のピーキングを生じさせるが、輸送は変化しないように見える。限られたプラズマ電流範囲では、周辺部燃料供給を用いたMST放電はグリーンワルド限界に相当する最大密度に制約される。この限界は、ペレット燃料供給を用いた高閉じ込め放電では超えられる。