The fully non-inductive sustainment of high normalized beta plasmas () is a crucial challenge for the steady-state operation of a tokamak reactor. In order to assess the difficulties facing such scenarios, steady-state regimes have been explored on the tokamak à configuration variable (TCV) using the newly available 1 MW neutral beam injection (NBI) system. The operating space is extended towards plasmas that are closer to those expected in JT-60SA and ITER, i.e. with significant NBI and electron cyclotron resonance heating and current drive (ECRH/CD), bootstrap current and fast ion (FI) fraction. values up to 1.4 and 1.7 are obtained in lower single null L-mode () and H-mode () plasmas, respectively, at zero time averaged loop voltage and . Fully non-inductive operation is not achieved with NBI alone, whose injection can even increase the loop voltage in the presence of EC waves. A strong contribution to the total plasma pressure of thermal and FIs from NBI is experimentally evidenced and confirmed by interpretative ASTRA and NUBEAM modeling, which further predicts that FI charge-exchange reactions are the main loss channel for NBH/CD efficiency. Internal transport barriers, which are expected to maximize the bootstrap current fraction, are not formed in either the electron or the ion channel in the plasmas explored to date, despite a significant increase in the toroidal rotation and FI fraction with NBI, which are known to reduce turbulence. First results on scenario development of high- fully non-inductive H-mode plasmas are also presented.
高規格化ベータプラズマ()の完全非誘導維持は、トカマク炉の定常運転にとって極めて重要である()。このようなシナリオが直面する困難を評価するために、新たに利用可能となった1 MWの中性粒子ビーム入射(NBI)システムを用いて、トカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル(TCV)において定常状態のシナリオが探求されてきた()。運転領域は、JT-60SAやITERで想定されるプラズマにより近いものへと拡張されている()、すなわち、顕著なNBIおよび電子サイクロトロン共鳴加熱・電流駆動(ECRH/ECCD)、ブートストラップ電流、高速イオン(FI)割合を有するプラズマである()。ゼロ時間平均ループ電圧()において、下部単一ヌルLモード()およびHモード()プラズマで、値はそれぞれ1.4および1.7まで達成されている()。NBI単独では完全非誘導運転は達成されず()、その入射はEC波の存在下でループ電圧を増加させることがある()。NBIによる全圧力への熱的および高速イオンの強い寄与が実験的に実証され()、解釈的ASTRAおよびNUBEAMモデリングによって確認されており()、さらにモデリングは、FI電荷交換反応がNBH/CD効率の主要な損失チャネルであることを予測している()。NBIによるトロイダル回転およびFI割合の顕著な増加にもかかわらず()、乱流を低減することが知られているこれらの増加にもかかわらず、電子チャネルおよびイオンチャネルのいずれにおいても、ブートストラップ電流を最大化すると期待される内部輸送障壁は形成されていない()。高規格化ベータ完全非誘導Hモードプラズマのシナリオ開発に関する最初の結果も提示される()。