A new control system at DIII-D has stabilized the inter-ELM detached divertor plasma state for H-mode in close proximity to the threshold for reattachment, thus demonstrating the ability to maintain detachment with minimal gas puffing. When the same control system was instead ordered to hold the plasma at the threshold (here defined as Te = 5 eV near the divertor target plate), the resulting Te profiles separated into two groups with one group consistent with marginal detachment, and the other with marginal attachment. The plasma dithers between the attached and detached states when the control system attempts to hold at the threshold. The control system is upgraded from the one described in Kolemen et al (2015 J. Nucl. Mater. 463 1186) and it handles ELMing plasmas by using real time Dα measurements to remove during-ELM slices from real time Te measurements derived from divertor Thomson scattering. The difference between measured and requested inter-ELM Te is passed to a PID (proportional-integral-derivative) controller to determine gas puff commands. While some degree of detachment is essential for the health of ITER's divertor, more deeply detached plasmas have greater radiative losses and, at the extreme, confinement degradation, making it desirable to limit detachment to the minimum level needed to protect the target plate (Kolemen et al 2015 J. Nucl. Mater. 463 1186). However, the observed bifurcation in plasma conditions at the outer strike point with the ion B × B drift into the divertor makes this a significant challenge. If the divertor plasma were to reattach between ELMs, there would be a long (depending on delays in the gas puff system) window of high heat flux before detachment could be re-established. Thus, good understanding of detachment behavior near the threshold for re-attachment is required to properly tune an active control system to maintain ideal divertor performance without reattaching. The top-of-pedestal electron densities during dithering across the bifurcation and during stable marginally detached operation are the same within uncertainty, showing the need for local real-time measurements of the divertor conditions.
DIII-Dにおける新しい制御システムは、HモードのELM間非接触ダイバータプラズマ状態を、再付着の閾値に極めて近い位置で安定化させ、最小限のガスパフで非接触状態を維持できることを実証した。同じ制御システムに、プラズマを閾値（ここではダイバータ標的板近傍のTe = 5 eVと定義）に保持するよう指示した場合、得られたTe分布は2つのグループに分かれ、一方は限界的非接触と整合し、他方は限界的接触と整合した。制御システムが閾値に保持しようとすると、プラズマは接触状態と非接触状態の間でディザリングする。この制御システムは、Kolemen et al (2015 J. Nucl. Mater. 463 1186) に記載されたものから更新されており、ELMを伴うプラズマを扱うために、実時間Dα測定を用いて、ダイバータ・トムソン散乱から得られる実時間Te測定からELM中のスライスを除去する。測定されたELM間Teと要求されたELM間Teの差は、PID（比例-積分-微分）コントローラに渡され、ガスパフ指令が決定される。ある程度の非接触状態はITERのダイバータの健全性に不可欠であるが、より深く非接触化したプラズマは放射損失が大きく、極端な場合には閉じ込めの劣化を招くため、非接触状態は標的板を保護するために必要な最小限のレベルに制限することが望ましい (Kolemen et al 2015 J. Nucl. Mater. 463 1186)。しかし、イオンB × Bドリフトがダイバータへ向かう条件下で外側ストライク点に観測されるプラズマ状態の分岐は、これを大きな課題にしている。ダイバータプラズマがELM間に再付着すると、非接触状態が再確立されるまでに、高い熱流束の長い（ガスパフシステムの遅延に依存する）時間窓が生じるだろう。したがって、再付着の閾値近傍での非接触挙動の十分な理解が、再付着させずに理想的なダイバータ性能を維持するように能動制御システムを適切に調整するために必要である。分岐を横切るディザリング中および安定した限界的非接触運転中のペデスタル頂部の電子密度は、不確かさの範囲内で同じであり、ダイバータ状態の局所的な実時間測定の必要性を示している。