This letter reports on the efforts carried out at the ASDEX Upgrade tokamak to integrate I-mode plasmas with pellet fueling and to increase the I-mode Greenwald fraction , two important requirements for any DEMO operational scenario. For the first time, stationary I-mode plasmas have been achieved with pellet fueling and the core Greenwald fraction has been increased up to 0.8. Larger were not achieved due to technical constraints rather than to a physics-based limit. Pellet-fueled I-mode plasmas exhibit enhanced core and edge density, while core and edge temperature are reduced. Nonetheless, edge normalized gradients remain I-mode-like, namely shallow for the density and steep for the temperature. The I-mode energy confinement time is found to obey two distinct density dependencies: for it rises with increasing , while for the energy confinement time plateaus with increasing , or even decreases with for the pellet-fueled plasmas. Similarities with Ohmic and L-mode energy confinement time dependency on density are discussed.
本レターは、ASDEX Upgradeトカマクにおいて、Iモードプラズマとペレット燃料供給を統合し、Iモードのグリーンワルド率を増加させるために実施された取り組みについて報告するものであり、これらはあらゆるDEMO運転シナリオにとって重要な2つの要件である。初めて、ペレット燃料供給により定常Iモードプラズマが達成され、コアのグリーンワルド率は0.8まで増加された。より大きな は、物理に基づく限界ではなく、技術的制約のたまに達成されなかった。ペレット燃料供給Iモードプラズマは、コアと周辺の密度が増強される一方、コアと周辺の温度は低下する。それでも、周辺の規格化勾配はIモード的のままであり、すなわち密度に対しては浅く、温度に対しては急峻である。Iモードのエネルギー閉じ込め時間は、2つの異なる密度依存在を示すことが見いだされた。 では、それは の増加ととも上昇する一方、 では、エネルギー閉じ込め時間は の増加とともに頭打ちになるか、あるいはペレット燃料供給プラズマでは の増加とともに減少することさえある。オーミックおよびLモードのエネルギー閉じ込め時間の密度依存性との類似性について議論する。