Advanced scenario plasmas must often be run at low densities and high power, leading to hot edge temperatures and consequent power handling issues at plasma–surface interaction zones. Experiments at JET are addressing this issue by exploring the use of extrinsic impurity seeding and D2 puffing to reduce heat fluxes.The experiments presented in this paper continue the line of advanced tokamak (AT) scenario studies at high triangularity in JET by concentrating on the characterization of the edge pedestal and the ELM behaviour with deuterium and/or light impurity fuelling (neon, nitrogen). Both injection of extrinsic impurities and D2 puffing are shown to have a significant impact on the edge pedestal in typical JET AT conditions. The ELM energy loss, ΔWELM/Wdia, can be reduced to below 3% and the maximum ELM penetration depth can be limited to r/a > 0.7, thus enhancing the possibility for sustainable internal transport barriers at large plasma radius. These conditions can be achieved in two separate domains, either at a radiated power fraction (Frad) of 30% or at a fraction of >50%. At the lower Frad the ELMs are type I and a high pedestal pressure is maintained, but the occasional large ELM may still occur. At Frad > 50% the pedestal pressure is degraded by 30–50%, but the ELMs are degraded to type III. The intermediate regime at Frad ∼ 40% is unattractive for ITB scenarios because large type I ELMs occur intermittently during the predominantly type III ELM phases (compound type I/III). Frad = 30% can be obtained with D2 fuelling alone, whereas neon or nitrogen seeding is needed to achieve Frad > 50%. Only a limited number of tests have been carried out with nitrogen seeding, with the preliminary conclusion that the plasma edge behaviour is similar to that with neon seeding once the radiated fraction is matched.
先進シナリオプラズマは、しばしば低密度かつ高パワーで運転する必要があり、その結果、エッジ温度が高温となり、プラズマ・表面相互作用領域におけるパワー処理の問題が生じる。JETでの実験は、外部不純物シーディングとD2パフィングを用いて熱フラックスを低減する方法を探求することにより、この問題に取り組んでいる。本論文で提示する実験は、JETにおける高三角形度での先進トカマク(AT)シナリオ研究の流れを継続し、重水素および/または軽不純物フューエリング(ネオン、窒素)によるエッジペデスタルとELM挙動の特性評価に焦点を当てている。外部不純物の注入とD2パフィングの両方が、典型的なJET AT条件におけるエッジペデスタルに有意な影響を与えることが示されている。ELMエネルギー損失ΔWELM/Wdiaは3%未満に低減でき、ELM最大浸透深さはr/a > 0.7に制限できるため、大きなプラズマ半径における持続可能な内部輸送障壁の可能性が高まる。これらの条件は、放射パワー割合(Frad)が30%または50%超の2つの別個の領域で達成できる。低いFradではELMはタイプIであり、高いペデスタル圧力が維持されるが、時折大きなELMが依然として発生する可能性がある。Frad > 50%ではペデスタル圧力は30〜50%低下するが、ELMはタイプIIIに劣化する。Frad ∼ 40%の中間領域は、主としてタイプIIIのELM位相中に大きなタイプIのELMが断続的に発生する(複合タイプI/III)ため、ITBシナリオには魅力的ではない。Frad = 30%はD2フューエリングのみで達成できるが、Frad > 50%を達成するにはネオンまたは窒素シーディングが必要である。窒素シーディングを用いた試験は限られた数しか実施されておらず、放射割合が一致すればプラズマエッジ挙動はネオンシーディングと同様であるという予備的結論が得られている。