In order to assess the optimum q profile for discharges in DIII-D with 100% of the current driven noninductively (fNI = 1), the self-consistent response of the plasma profiles to changes in the q profile was studied in high fNI, high βN discharges through a scan of qmin and q95 at two values of βN. As expected, both the bootstrap current fraction, fBS, and fNI increased with q95. The temperature and density profiles were found to broaden as either qmin or βN is increased. A consequence is that fBS does not continue to increase at the highest values of qmin. A scaling function that depends on qmin, q95, and the peaking factor for the thermal pressure was found to represent well the fBS/βN inferred from the experimental profiles. The changes in the shapes of the density and temperature profiles as βN is increased modify the bootstrap current density (JBS) profile from peaked close to the axis to relatively flat in the region between the axis and the H-mode pedestal. Therefore, significant externally driven current density in the region inside the H-mode pedestal is required in addition to JBS in order to match the profiles of the noninductive current density (JNI) to the desired total current density (J). In this experiment, the additional current density was provided mostly by neutral beam current drive with the neutral-beam-driven current fraction 40–90% of fBS. The profiles of JNI and J were most similar at qmin ≈ 1.35–1.65, q95 ≈ 6.8, where fBS is also maximum, establishing this q profile as the optimal choice for fNI = 1 operation in DIII-D with the existing set of external current drive sources.
DIII-Dにおいて100%の非誘導電流駆動（fNI = 1）での最適なqプロファイルを評価するため、高fNI・高βN放電におけるqminとq95のスキャンを通じて、プラズマプロファイルのqプロファイル変化に対する自己無撞着な応答を研究した。予想通り、ブートストラップ電流分率fBSとfNIの両方がq95とともに増加した。温度プロファイルと密度プロファイルは、qminまたはβNのいずれが増加しても広がることが見出された。その結果、fBSは最も高いqmin値では増加し続けない。qmin、q95、および熱圧力のピーキング因子に依存するスケーリング関数が、実験プロファイルから推定されたfBS/βNをよく表現することが見出された。βNが増加するにつれて密度プロファイルと温度プロファイルの形状が変化し、ブートストラップ電流密度（JBS）プロファイルが軸付近でピークを持つ形状から、軸とHモードペデスタルの間の領域で比較的平坦な形状へと修正される。したがって、非誘導電流密度（JNI）のプロファイルを所望の全電流密度（J）に一致させるためには、Hモードペデスタル内側の領域においてJBSに加えて有意な外部駆動電流密度が必要となる。この実験では、追加の電流密度は主に中性粒子ビーム駆動電流によって供給され、その駆動電流分率はfBSの40–90%であった。JNIとJのプロファイルは、qmin ≈ 1.35–1.65、q95 ≈ 6.8で最も類似しており、そこではfBSも最大となる。これにより、既存の外部電流駆動源を用いたDIII-DでのfNI = 1運転において、このqプロファイルが最適な選択であることが確立された。