The modified RFX is a very flexible device used for a variety of control schemes for MHD instabilities and for advanced reverse field pinch scenarios. Relative to the previous machine, RFX-mod has a thin Cu shell with vertical field penetration time τS, lowered from 450 to 50 ms and shell/plasma proximity from b/a = 1.24–1.1. Toroidal equilibrium is feedback-controlled and new power supplies provide better Bϕ control. Newly designed graphite tiles protect the vessel from localized power deposition. A mesh of 192 external saddle coils, supervised by a digital feedback system, controls radial fields due to field errors and MHD modes. The paper presents an overview of the very encouraging results obtained using both new and 'standard' advanced operational modes in the current range 0.3–1 MA. A dramatic improvement of plasma performance was obtained by using the saddle coils to cancel all the radial field components, an operation mode dubbed virtual shell (VS). The toroidal voltage was lowered by more than 25% and the pulse length was tripled, up to 7 times the τS. Steady-state RFP pulses are now limited only by the applied volt-seconds. The improved magnetic boundary also has an effect on the tearing modes underlying the sustainment of the RFP, whose core amplitude is more than halved. The VS combined with new schemes for the active rotation of the MHD dynamo modes has allowed us to obtain reliable and well-controlled long RFP pulses in the MA current range. This results in a 100% increase in the particle and energy confinement time relative to the previous experiment and opens the possibility of exploring the machine performance in the 2 MA design range.
修正版RFXは、MHD不安定性の多様な制御方式や先進的な逆転磁場ピンチシナリオに使用される、非常に柔軟性の高い装置である。従来機と比較して、RFX-modは薄肉銅製の垂直磁場シェルを備え、その貫通時間τSは50msに短縮され、シェルとプラズマの密着度b/aは1.24–1.1に改善された。トロイダル平衡はフィードバック制御され、新型電源によりBφの制御精度が向上した。新設計のグラファイトタイルは、局所的な熱負荷から壁面を保護する。96個の外部セドルコイルとデジタルフィードバックシステムにより、誤差磁場とMHDモードの径方向成分を能動的に抑制する。本論文では、電流0.3–1MAの範囲で達成された、新規および従来型の先進運転モードにおける極めて有望な結果を概説する。セドルコイルによる全径方向磁場成分の打ち消し(仮想シェル(VS)運転)により、プラズマ性能は劇的に向上した。トロイダル電圧は25%以上低減し、パルス長は従来の7倍に延長された。定常的な逆転磁場ピンチ(RFP)パルスは、もはや印加磁束(ボルト秒)によってのみ制限される。改善された境界磁場は、RFPの維持に関与するMHDモードの振幅を半分以下に低減する効果ももたらした。VSとMHDダイナモモードの能動回転のための新方式を組み合わせることで、0.3–1MAの電流範囲において、信頼性が高く良好に制御された長時間RFPパルスが実現された。その結果、粒子閉じ込め時間とエネルギー閉じ込め時間は従来実験と比較して100%向上し、設計値である2MAでの装置性能探求の可能性が開かれた。