Sustained operation of high-performance, ITER-baseline scenario plasmas at the high levels of input power () required to achieve ∼15 MW of D-T fusion power in JET-ILW requires careful optimisation of the fuelling to avoid an unacceptable disruption rate due to excessive radiation, primarily from W impurities, which are sputtered by edge-localised modes (ELMs) from the divertor targets. By using a train of ELM-pacing pellets from a high-frequency pellet injector to promote regular ELMs, which flush W and other impurities from the confined plasma, such high-performance plasmas can be sustained (for ∼5 s) while maintaining a high normalised confinement factor H98,y2 ∼ 1, which would otherwise be degraded by reducing the pedestal confinement if a higher rate of D2 gas fuelling were used instead of the pellets to mitigate the W contamination. The causes underlying the improved performance and energy confinement obtained using this combined, gas and pellet fuelling scheme is investigated here in some detail.
ITERベースラインシナリオの高性能プラズマを、JET-ILWにおいて約15 MWのD-T核融合出力を達成するために必要な高い入力電力()で持続的に運転するには、燃料供給の慎重な最適化が必要であり、過剰な放射損失による許容不能なディスラプションを回避しなければならない。この放射損失は主にW不純物に起因し、WはELM(周辺局在モード)によってダイバータからスパッタリングされる。高周波ペレット入射装置からのELMペーシングペレットの連続入射を用いて規則的なELMを促進し、閉じ込めプラズマからWやその他の不純物を排出することで、このような高性能プラズマは約5秒間持続可能であり、その間高い規格化閉じ込め係数H98,y2≒1を維持できる。一方、W汚染を緩和するためにペレットの代わりにより高いD2ガス供給を用いた場合には、周辺閉じ込めの低下によりこの係数は劣化する。本稿では、このガス供給とペレット供給を組み合わせた方式において、高性能とエネルギー閉じ込めが達成される原因となるメカニズムを詳細に調査する。