The ITER scenarios and the project of DEMO involve stable operation above the Greenwald density, which justifies efforts to understand and overcome the density limit, this last observed as a disruptive termination of tokamak discharges and a thermal crash (with no disruption) of stellarator and reversed-field pinch (RFP) ones. Both in the tokamak and the RFP, new findings show that the high density limit is not governed by a unique, theoretically well-determined physical phenomenon, but by a combination of complex mechanisms involving two-fluid effects, electrostatic plasma response to magnetic islands and plasma–wall interaction. In this paper we will show new evidence challenging the traditional picture of the 'Greenwald limit', in particular with reference to the role of thermal instabilities and the edge radial electric field Er in the development of this limit.
ITERシナリオとDEMO計画は、グリーンワルド密度を超えた安定運転を伴うものであり、これは密度限界を理解し克服するための努力を正当化するものである。この密度限界は、トカマク放電のディスラプション的終端として、またステラレータおよび逆転磁場ピンチ（RFP）放電の熱的クラッシュ（ディスラプションを伴わない）として観測される。トカマクとRFPの両方において、新たな知見は、高密度限界が単一の理論的に明確に決定される物理現象によって支配されるのではなく、二流体効果、磁気アイランドに対する静電的プラズマ応答、プラズマ・壁相互作用を含む複雑なメカニズムの組み合わせによって支配されることを示している。本論文では、特に熱的不安定性と端部動径電場Erのこの限界の発達における役割に関して、「グリーンワルド限界」の従来の描像に挑戦する新たな証拠を示す。