In the last two years, three major technical improvements have been made on J-TEXT in supporting of the expanded operation regions and diagnostic capabilities. (1) The successful commission of the 105 GHz/500 kW/1 s electron cyclotron resonance heating (ECRH) system increasing the core electron temperature from 0.9 keV up to around 1.5 keV. (2) The poloidal divertor configuration with an X-point in the high-field side has been achieved. In particular, the 400 kW electron cyclotron wave has also been successfully injected into the diverted plasma. (3) A 256-channel electron cyclotron emission imaging diagnostic system and two sets of four-channel Doppler backscattering diagnostics have been successfully developed on J-TEXT, allowing detailed measurement of the electron temperature and density fluctuations for turbulence and MHD research. The locked mode (LM), especially the 2/1 LM, is one of the biggest threats to the plasma operation. Both the thresholds of 2/1 and 3/1 LM are observed to vary non-monotonically on electron density. The electrode biasing was applied successfully to unlock the LM from either a rotating or static resonant magnetic perturbation (RMP) field. In the presence of 2/1 LM, three kinds of standing wave (SW) structures have been observed to share a similar connection to the island structure, i.e. the nodes of the SWs locate around the O- or X-points of the 2/1 island. The control and mitigation of disruption is essential to the safe operation of ITER, and it has been systematically studied by applying a RMP field, massive gas injection (MGI) and shattered pellet injection on J-TEXT. When the RMP-induced 2/1 LM is larger than a critical width, the MGI shutdown process can be significantly influenced. If the phase difference between the O-point of LM and the MGI valve is +90° (or −90°), the penetration depth and the assimilation of impurities can be enhanced (or suppressed) during the pre-thermal quench (TQ) phase and result in a faster (or slower) TQ. A secondary MGI can also suppress the runaway electron (RE) generation, if the additional high-Z impurity gas arrives at the plasma edge before TQ. When the secondary MGI has been applied after the formation of the RE current plateau, the RE current can be dissipated, and the dissipation rate increases with the injected impurity quantity but saturates with a maximum of 28 MA s−1. The non-local transport is experimentally observed in the ion transport channel. The electron thermal diffusivity significantly increases with the ECRH power. Theoretical work shows that significant intrinsic current can be driven by electromagnetic turbulence, and the robust formation mechanism of the E × B staircase is identified from the Hasegawa–Wakatani system.
過去2年間にわたり、J-TEXTでは拡張された運転領域と診断能力を支援するために、3つの主要な技術的改善が行われた。(1) 105 GHz/500 kW/1秒の電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）システムの導入に成功し、コア電子温度を0.9 keVから約1.5 keVまで上昇させた。(2) 高磁場側にX点を有するポロイダルダイバータ配位が達成された。特に、400 kWの電子サイクロトロン波がダイバータ配位プラズマへの入射にも成功した。(3) 256チャンネルの電子サイクロトロン放射イメージング診断システムと2セットの4チャンネルドップラーバックスキャッタリング診断装置がJ-TEXTで開発に成功し、乱流およびMHD研究のための電子温度と密度揺動の詳細な測定が可能となった。ロックモード（LM）、特に2/1 LMは、プラズマ運転に対する最大の脅威の一つである。2/1および3/1 LMの両方の閾値は、電子密度に対して非単調に変化することが観測された。電極バイアスは、回転または静的共鳴磁場摂動（RMP）のいずれかからLMをアンロックするために適用され、成功を収めた。2/1 LMの存在下では、3種類の定在波（SW）構造が観測され、これらは島構造と類似した関連性を示すこと、すなわちSWの節が2/1島のO点またはX点の周囲に位置することが明らかになった。ディスラプションの制御と緩和はITERの安全運転に不可欠であり、J-TEXTにおいてRMP場、大量ガス入射（MGI）、および破砕ペレット入射を適用することにより系統的に研究されてきた。RMP誘起2/1 LMが臨界幅よりも大きい場合、MGIによるシャットダウンプロセスは有意に影響を受ける可能性がある。LMのO点とMGIバルブ間の位相差が+90°（または-90°）の場合、熱消滅（TQ）前期間における不純物の浸透深さと取り込みは促進（または抑制）され、その結果TQはより速く（または遅く）なる。二次的なMGIは、TQ前に追加の高Z不純物ガスがプラズマ端に到達すれば、逃走電子（RE）の生成を抑制することもできる。RE電流プラトー形成後に二次MGIが適用された場合、RE電流は消散可能であり、その消散率は不純物注入量とともに増加するが、最大28 MA s⁻¹で飽和する。非局所輸送がイオン輸送チャネルにおいて実験的に観測された。電子熱拡散係数はECRHとともに有意に増加する。理論的研究により、電磁乱流によって有意な自発電流が駆動され得ることが示され、Hasegawa–Wakatani系からE×B階段構造の頑健な形成メカニズムが同定された。