The dynamic evolution of the first National Spherical Torus Experiment (NSTX) H-modes will be discussed. The H-modes were obtained in lower-single null divertor discharges with various forms of plasma heating. The exact timing of divertor formation and also the NBI power level affects both whether or not the discharge exhibits ELMs and the duration of the ELM-free phase. ELM-free discharges had energy confinement as high as 120 ms, whereas the few discharges with ELMs had confinement times ~50-70 ms. Buildup of a steep edge density gradient and formation of `ears' on the density profile were observed within a few ms of the L-H transition, yielding broader density and pressure profiles. The L-H transition was marked by a decrease in edge visible light and simultaneous increase in electron Bernstein wave emission, reflecting a steepening of the edge density gradient. Gas puff imaging of He-I light during the H-mode phase showed rapid formation of a narrow emission layer ~2 cm wide in the H-mode phase, which returned within 20 microseconds at termination of the H-mode phase to a broader turbulent emission layer. All of the H-modes were terminated by an MHD reconnection event. The first power threshold (Pth) study showed the neutral beam injection power (Pb) component of Pth to be ⩽0.84 MW, higher than that predicted by the ITER database scaling.
最初のナショナル・スポリカル・トーラス実験(NSTX)におけるHモードの動的進化について議論する。Hモードは、様々な形態のプラズマ加熱を伴う下部単一ダイバータ放電において得られた。ダイバータ形成の正確なタイミングとNBIパワーレベルは、放電がELMを示すかどうかとELMフリー位相の持続時間の両方に影響を与える。ELMフリー放電ではエネルギー閉じ込め時間は最大120 msに達したが、ELMを伴う少数の放電では閉じ込め時間は約50〜70 msであった。L-H遷移から数ms以内に、急峻なエッジ密度勾配の形成と密度プロファイル上の「耳」の発生が観測され、より広い密度および圧力プロファイルが得られた。L-H遷移は、エッジ可視光の減少と電子バーンスタイン波放射の同時増加によって特徴づけられ、エッジ密度勾配の急峻化を反映していた。Hモード位相中のHe-I光のガスパフイメージングにより、幅約2 cmの狭い発光層の急速な形成が示され、Hモード位相の終了時には20マイクロ秒以内に、より広い乱流発光層へと戻った。すべてのHモードはMHD再結合事象によって終了した。最初のパワー閾値(Pth)研究では、PthのNBIパワー(Pb)成分が0.84 MW以下であり、ITERデータベーススケーリングによる予測よりも高いことが示された。