This paper reports on the evaluation of the diamagnetic energy using diamagnetic loops in JT-60SA, the largest operating tokamak in the world, and revisits the physics behind the evaluation of poloidal beta () and internal inductance (). During the first operation phase of JT-60SA, diamagnetic measurements were utilized in assessing parameters related to plasma equilibrium, such as stored energy, , and . The evaluated stored energy is above 200 kJ with 1 MJ electron cyclotron heating, and we observed the rise from around unity to above 2 during the plasma current ramp-down phase. The diamagnetic measurements successfully operated throughout the discharge duration, which is above 10 s, with low measurement errors. The correction of the error arising from the interaction between diamagnetic measurements and superconducting coils, as well as the detailed estimation of these errors, are discussed in detail. Furthermore, the physics behind the rise in is revealed by using both the JT-60SA experiment and numerical simulations.
本論文は、世界最大の稼働中トカマクであるJT-60SAにおいて反磁性ループを用いた反磁性エネルギーの評価について報告し、ポロイダルベータ()と内部インダクタンス()の評価の背後にある物理を再検討するものである。JT-60SAの最初の運転フェーズでは、反磁性計測が蓄積エネルギー、()、()といったプラズマ平衡に関連するパラメータの評価に利用された。評価された蓄積エネルギーは、1 MJの電子サイクロトロン加熱で200 kJを超え、プラズマ電流ランプダウン位相中に()が約1から2以上へ上昇するのが観測された。反磁性計測は、10秒以上である放電時間全体にわたって、低い測定誤差で正常に動作した。反磁性計測と超伝導コイルとの相互作用から生じる誤差の補正、およびこれらの誤差の詳細な見積もりについて詳しく議論する。さらに、()の上昇の背後にある物理は、JT-60SA実験と数値シミュレーションの両方を用いることによって明らかにされる。