The progress of physical understanding as well as parameter improvement of net-current-free helical plasma is reported for the Large Helical Device since the last Fusion Energy Conference in Daejeon in 2010. The second low-energy neutral beam line was installed, and the central ion temperature has exceeded 7 keV, which was obtained by carbon pellet injection. Transport analysis of the high-Ti plasmas shows that the ion-thermal conductivity and viscosity decreased after the pellet injection although the improvement does not last long. The effort has been focused on the optimization of plasma edge conditions to extend the operation regime towards higher ion temperature and more stable high density and high beta. For this purpose a portion of the open helical divertors are being modified to the baffle-structured closed ones aimed at active control of the edge plasma. It is compared with the open case that the neutral pressure in the closed helical divertor increased by ten times as predicted by modelling. Studies of physics in a three-dimensional geometry are highlighted in the topics related to the response to a resonant magnetic perturbation at the plasma periphery such as edge-localized-mode mitigation and divertor detachment. Novel approaches of non-local and non-diffusive transport have also been advanced.
ネットカレントフリーのヘリカルプラズマにおける物理的理解の進展とパラメータ改善について、2010年に大田で開催された前回の核融合エネルギー会議以降の大型ヘリカル装置の成果を報告する。2番目の低エネルギー中性粒子ビーム入射装置が設置され、炭素ペレット入射により中心イオン温度は7 keVを超えた。高イオン温度プラズマの輸送解析により、ペレット入射後にイオン熱伝導率と粘性が減少することが示されたが、その改善は長くは持続しない。運転領域をより高いイオン温度とより安定した高密度・高ベータ値へ拡張するため、プラズマ周辺部条件の最適化に焦点が当てられている。この目的のため、開放型ヘリカルダイバータの一部は、周辺プラズマの能動制御を目的としたバッフル構造の閉鎖型へと改造中である。閉鎖型ヘリカルダイバータでは、開放型と比較して中性粒子圧力がモデル計算で予測された通り10倍に増加した。3次元幾何学における物理の研究は、周辺プラズマでの共鳴磁場摂動への応答、例えばELM緩和やダイバータデタッチメントに関連する課題に焦点が当てられている。非局所的および非拡散的輸送に関する新しいアプローチも進展している。