The performance of net-current free heliotron plasmas has been developed by findings of innovative operational scenarios in conjunction with an upgrade of the heating power and the pumping/fuelling capability in the Large Helical Device (LHD). Consequently, the operational regime has been extended, in particular, with regard to high density, long pulse length and high beta. Diversified studies in LHD have elucidated the advantages of net-current free heliotron plasmas. In particular, an internal diffusion barrier (IDB) by a combination of efficient pumping of the local island divertor function and core fuelling by pellet injection has realized a super dense core as high as 5 × 1020 m−3, which stimulates an attractive super dense core reactor. Achievements of a volume averaged beta of 4.5% and a discharge duration of 54 min with a total input energy of 1.6 GJ (490 kW on average) are also highlighted. The progress of LHD experiments in these two years is overviewed by highlighting IDB, high β and long pulse.
ネットカレントフリーのヘリオトロンプラズマの性能は、大型ヘリカル装置(LHD)における加熱出力と排気・燃料供給能力の向上と相まって、革新的な運転シナリオの発見によって発展してきた。その結果、運転領域は、特に高密度、長パルス、高ベータに関して拡大された。LHDにおける多様な研究により、ネットカレントフリーのヘリオトロンプラズマの利点が解明された。特に、局所アイランドダイバータの効率的な排気機能とペレット入射によるコア燃料供給の組み合わせによる内部輸送障壁(IDB)は、5×10²⁰ m⁻³もの高密度コアを実現し、魅力的な高密度コア炉心を促進する。体積平均ベータ4.5%の達成と、総入射エネルギー1.6 GJ(平均490 kW)での54分間の放電持続も特筆される。本稿では、IDB、高ベータ、長パルスに焦点を当て、この2年間のLHD実験の進展を概観する。