An advanced ISO-FLUX equilibrium control scheme is developed and implemented in the JT-60SA equilibrium controller. For future fusion reactor, the VDE control by the active superconducting coils is essential due to the absence of in-vessel coils and stabilization plates, and the presence of large gap between plasmas and vacuum vessels with the tritium breeding blanket. Under the circumstances, the equilibrium controller should achieve plasma position/shape control and plasma current control by superconducting coils within limited power supply voltages, where plasma current control affects plasma position/shape control, and vice versa. The newly developed ISO-FLUX control scheme enhances the controllability under the above hybrid control of position/shape and plasma current circumstances. Furthermore, the new scheme also provides good controllability under large eddy currents conditions, which will also be expected in future superconducting tokamaks, such as JT-60SA, ITER, and DEMO due to its large inductance and high target plasma current. The JT-60SA equilibrium controller with the developed scheme is well verified by a magnetohydrodynamic equilibrium control simulator 'MECS' and ready for the integrated commissioning of JT-60SA.
先進的なISO-FLUX平衡制御方式が開発され、JT-60SA平衡制御器に実装された。将来の核融合炉では、容器内コイルと安定化板が存在せず、トリチウム増殖ブランケットを備えた真空容器とプラズマの間に大きなギャップが存在するため、能動超伝導コイルによるVDE制御が不可欠である。このような状況下で、平衡制御器は、限られた電源電圧の範囲内で超伝導コイルによるプラズマ位置・形状制御とプラズマ電流制御を達成すべきであり、ここでプラズマ電流制御はプラズマ位置・形状制御に影響を及ぼし、その逆もまた同様である。新たに開発されたISO-FLUX制御方式は、上記の位置・形状とプラズマ電流のハイブリッド制御状況下での制御性を向上させる。さらに、新しい方式は、JT-60SA、ITER、DEMOなどの将来の超伝導トカマクにおいても、それらの大きなインダクタンスと高い目標プラズマ電流のために予想される大きな渦電流条件下で、良好な制御性を提供する。開発された方式を備えたJT-60SA平衡制御器は、磁気流体力学平衡制御シミュレータ「MECS」によって十分に検証され、JT-60SAの統合試運転の準備が整っている。