In the Large Helical Device (LHD), the highest operational averaged beta value has been expanded from 3.2% to 4% in the last 2 years by increasing the heating capability and exploring a new magnetic configuration with a high aspect ratio. Although the magneto-hydrodynamic (MHD) stability properties are considered to be unfavourable in the new high aspect configuration, the heating efficiency due to neutral beams and the transport properties are expected to be favourable in a high-beta range. In order to clarify the effect of the global ideal MHD unstable mode on the operational regimes in helical systems, especially the beta gradients in the peripheral region and the beta value, the MHD analysis and the transport analysis are performed in a high-beta range of up to 4% in LHD. In a high-beta range of more than 3%, the maxima of the observed thermal pressure gradients at a low order rational magnetic surface in the peripheral region are marginally unstable to the low-mode-number ideal MHD instability. Though a gradual degradation of the local transport in the region has been observed as beta increases, a disruptive degradation of the local transport does not appear in the beta range up to 4%.
大型ヘリカル装置(LHD)において、最高運転平均ベータ値は、加熱能力の向上と高アスペクト比を有する新たな磁場配位の探求により、過去2年間で3.2%から4%へと拡大された。新たな高アスペクト比配位においては、磁気流体力学(MHD)安定性特性は不利であると考えられるが、中性粒子ビームによる加熱効率と輸送特性は高ベータ領域において有利であると期待される。LHDにおける最大4%までの高ベータ領域において、ヘリカル系の運転領域に対する大域的理想MHD不安定モードの影響、特に周辺領域のベータ勾配とベータ値の影響を明らかにするために、MHD解析および輸送解析が実施された。3%を超える高ベータ領域では、周辺領域の低次の有理磁気面において観測された熱圧力勾配の最大値は、低モード数の理想MHD不安定性に対して限界的に不安定である。ベータ値の増加に伴い、当該領域における局所的な輸送の漸進的な劣化が観測されたが、4%までのベータ値範囲において、破壊的な輸送の劣化は出現しない。