Major developments on the Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) have enabled important advances in support of ITER and the physics basis of a spherical tokamak (ST) based component test facility (CTF), as well as providing new insight into underlying tokamak physics. For example, L–H transition studies benefit from high spatial and temporal resolution measurements of pedestal profile evolution (temperature, density and radial electric field) and in support of pedestal stability studies the edge current density profile has been inferred from motional Stark effect measurements. The influence of the q-profile and E × B flow shear on transport has been studied in MAST and equilibrium flow shear has been included in gyro-kinetic codes, improving comparisons with the experimental data. H-modes exhibit a weaker q and stronger collisionality dependence of heat diffusivity than implied by IPB98(y,2) scaling, which may have important implications for the design of an ST-based CTF. ELM mitigation, an important issue for ITER, has been demonstrated by applying resonant magnetic perturbations (RMPs) using both internal and external coils, but full stabilization of type-I ELMs has not been observed. Modelling shows the importance of including the plasma response to the RMP fields. MAST plasmas with q > 1 and weak central magnetic shear regularly exhibit a long-lived saturated ideal internal mode. Measured plasma braking in the presence of this mode compares well with neo-classical toroidal viscosity theory. In support of basic physics understanding, high resolution Thomson scattering measurements are providing new insight into sawtooth crash dynamics and neo-classical tearing mode critical island widths. Retarding field analyser measurements show elevated ion temperatures in the scrape-off layer of L-mode plasmas and, in the presence of type-I ELMs, ions with energy greater than 500 eV are detected 20 cm outside the separatrix. Disruption mitigation by massive gas injection has reduced divertor heat loads by up to 70%.
メガアンプ球状トカマク（MAST）における主要な進展により、ITERの支援および球状トカマク（ST）に基づくコンポーネント試験施設（CTF）の物理基盤において重要な進歩が可能となり、さらに基礎的なトカマク物理への新たな知見ももたらされた。例えば、L–H遷移の研究は、ペデスタルプロファイルの時間・空間高分解能測定（温度、密度、径方向電場）から恩恵を受けており、またペデスタル安定性の研究を支援するため、モーショナルシュタルク効果測定から端部電流密度プロファイルが推定された。qプロファイルとE × B流れのシアが輸送に及ぼす影響がMASTにおいて研究され、平衡流れのシアがジャイロ運動論コードに組み込まれることで、実験データとの比較が改善された。Hモードは、熱拡散率のq依存性がより弱く、衝突依存性がより強いことを示しており、これはIPB98(y,2)スケーリングが示唆するものとは異なり、STベースのCTF設計に重要な影響を及ぼす可能性がある。ELM緩和は、ITERにとって重要な課題であるが、内部および外部コイルの両方を用いた共鳴磁場摂動（RMP）の印加によって実証されたが、type-I ELMの完全な安定化は観測されていない。モデリングは、RMP場に対するプラズマ応答を含めることの重要性を示している。q > 1かつ弱い中心磁気シアを有するMASTプラズマは、長寿命の飽和した理想内部モードを規則的に示す。このモードの存在下での測定されたプラズマ制動は、新古典トロイダル粘性理論とよく一致する。基礎物理の理解を支援するため、高分解能トムソン散乱測定は、サソック崩壊ダイナミクスおよび新古典テアリングモードの臨界島幅に関する新たな知見を提供している。遅延電場アナライザー測定は、Lモードプラズマのスクレイプオフ層におけるイオン温度の上昇を示しており、またtype-I ELMの存在下では、エネルギーが500 eVを超えるイオンがセパラトリクスから20 cm外側で検出される。大規模ガス入射によるディスラプション緩和は、ダイバータ熱負荷を最大70%低減した。