The steady-state operation of high-performance plasmas in the Large Helical Device (LHD) has progressed since the 2010 IAEA Conference in Korea by means of a newly installed ion cyclotron heating (ICH) antenna (HAS antenna) and an improved electron cyclotron heating (ECH) system. The HAS antenna can control the launched parallel wave number and heat the core plasma efficiently in the case of dipole mode operation. Understanding of the physics and technology of wave heating, particle and heat flow balances, and plasma–wall interactions in LHD has also improved. The heating power of steady-state ICH and ECH exceeded 1 MW and 500 kW, respectively, and a higher density helium plasma with minority hydrogen ions was maintained using the HAS antenna and new 77 GHz gyrotrons. As a result, plasma performance improved, e.g. electron temperature of more than 2 keV at a density of more than 2 × 1019 m−3 became possible for more than 1 min. Heat flow balance and particle flux balance of steady-state operation were evaluated. Particle balance analysis indicated that externally fed helium and hydrogen particles were mainly absorbed by the chamber wall and divertor plates, even after the 54 min operation.
大型ヘリカル装置（LHD）における定常運転は、韓国での2010年IAEA会議以降、新たに設置されたイオンサイクロトロン加熱（ICH）アンテナ（HASアンテナ）と改良された電子サイクロトロン加熱（ECH）システムにより進展してきた。HASアンテナは、ダイポールモード運転において、励起される平行波数を制御し、コアプラズマを効率的に加熱することができる。波動加熱、粒子・熱流バランス、プラズマ・壁相互作用に関する物理と技術の理解もLHDにおいて深められた。定常ICHおよびECHの加熱パワーはそれぞれ1 MWおよび500 kWを超え、HASアンテナと新型77 GHzジャイロトロンを用いることにより、水素マイノリティイオンを含む高密度ヘリウムプラズマが維持された。その結果、プラズマ性能が向上し、例えば、2×10¹⁹ m⁻³以上の密度において2 keV以上の電子温度が1分以上達成可能となった。定常運転における熱流バランスと粒子フラックスバランスが評価された。粒子バランス解析は、外部から供給されたヘリウムおよび水素粒子が、54分間の運転後においても、主に真空容器壁とダイバータ板に吸着されたことを示した。