The Tokamak à Configuration Variable (TCV) tokamak is equipped with high-power (4.5 MW), real-time-controllable EC systems and flexible shaping, and plays an important role in fusion research by broadening the parameter range of reactor relevant regimes, by investigating tokamak physics questions and by developing new control tools. Steady-state discharges are achieved, in which the current is entirely self-generated through the bootstrap mechanism, a fundamental ingredient for ITER steady-state operation. The discharge remains quiescent over several current redistribution times, demonstrating that a self-consistent, 'bootstrap-aligned' equilibrium state is possible. Electron internal transport barrier regimes sustained by EC current drive have also been explored. MHD activity is shown to be crucial in scenarios characterized by large and slow oscillations in plasma confinement, which in turn can be modified by small Ohmic current perturbations altering the barrier strength. In studies of the relation between anomalous transport and plasma shape, the observed dependences of the electron thermal diffusivity on triangularity (direct) and collisionality (inverse) are qualitatively reproduced by non-linear gyro-kinetic simulations and shown to be governed by TEM turbulence. Parallel SOL flows are studied for their importance for material migration. Flow profiles are measured using a reciprocating Mach probe by changing from lower to upper single-null diverted equilibria and shifting the plasmas vertically. The dominant, field-direction-dependent Pfirsch–Schlüter component is found to be in good agreement with theoretical predictions. A field-direction-independent component is identified and is consistent with flows generated by transient over-pressure due to ballooning-like interchange turbulence. Initial high-resolution infrared images confirm that ELMs have a filamentary structure, while fast, localized radiation measurements reveal that ELM activity first appears in the X-point region. Real time control techniques are currently being applied to EC multiple independent power supplies and beam launchers, e.g. to control the plasma current in fully non-inductive conditions, and the plasma elongation through current broadening by far-off-axis heating at constant shaping field.
TCV(Tokamak à Configuration Variable)トカマクは、高出力(4.5 MW)でリアルタイム制御可能なECシステムと柔軟な配位形成を備え、炉心関連のパラメータ領域を広げ、トカマク物理の課題を調査し、新しい制御ツールを開発することによって、核融合研究において重要な役割を果たしている。電流が完全にブートストラップ機構によって自己生成される定常放電が達成されており、これはITERの定常運転の基本的な要素である。放電は数回の電流再分布時間にわたって静穏に保たれ、自己無撞着な「ブートストラップ整合」平衡状態が可能であることを実証している。EC電流駆動によって維持される電子内部輸送障壁状態も調査されてきた。MHD活動は、プラズマ閉じ込めの大きくゆっくりとした振動を特徴とするシナリオにおいて重要であることが示されており、その振動は障壁の強さを変える小さなオーミック電流摂動によって修正され得る。異常輸送とプラズマ形状の関係の研究では、電子熱拡散係数の三角形度(直接)と衝突頻度(逆)への依存性が非線形ジャイロ運動論シミュレーションによって定性的に再現され、TEM乱流によって支配されることが示された。平行SOL流は、材料移動に対するその重要性から研究されている。フロー分布は、下部から上部のシングルヌル・ダイバータ平衡に変更し、プラズマを垂直にシフトさせることにより、往復運動マッハプローブを用いて測定された。支配的な、磁場方向に依存するピルシュ・シュリューター成分は理論予測とよく一致することがわかった。磁場方向に依存しない成分が同定され、バルーニング様交換乱流による過渡的な過圧によって生成されるフローと一致する。初期の高分解能赤外線画像は、ELMがフィラメント構造を持つことを確認し、一方、高速で局所的な放射測定は、ELM活動がX点領域に最初に現れることを明らかにした。リアルタイム制御技術は現在、ECの複数の独立した電源とビームランチャーに適用されており、例えば、完全非誘導条件でのプラズマ電流の制御や、一定の成形磁場での遠軸外加熱による電流分布の広がりによるプラズマ伸長度の制御などに適用されている。