Controlling the heat transport profile is important for high performance in magnetically confined fusion plasmas. In this study, improved electron heat transport was achieved in neutral beam injection plasmas by applying high-intensity gas puffing (HIGP) on a stellarator/heliotron device called Heliotron J. Compared with conventional gas puffing (GP) fueling discharge, a higher and more peaked electron temperature profile was obtained, and the core ion temperature was slightly higher but similarly shaped. Using similar parameters, the electron density profile for HIGP remained similar and differed from the hollow density profile observed in electron cyclotron heating-eIBT plasma. Transport analysis using the FIT3D and TR-snap codes showed a clear reduction in the effective electron heat transport coefficient in the plasma core region. However, more detailed experiments are required to understand the mechanisms underlying this improvement fully.
磁気閉じ込め核融合プラズマにおいて、熱輸送プロファイルの制御は高性能化にとって重要である。本研究では、ヘリオトロン型装置であるHeliotron Jにおいて、高強度ガスパフ(HIGP)を印加することにより、中性粒子ビーム入射プラズマでの電子熱輸送の改善を達成した。従来のガスパフ(GP)による燃料供給放電と比較して、より高く、よりピーキングした電子温度プロファイルが得られ、コアのイオン温度はわずかに高いものの、同様の形状を示した。同様のパラメータを用いた場合、HIGP時の電子密度プロファイルは維持され、電子サイクロトロン加熱-eIBTプラズマで観測された中空密度プロファイルとは異なっていた。FIT3DおよびTR-snapコードを用いた輸送解析により、プラズマコア領域における実効電子熱輸送係数の明確な低減が示された。しかしながら、この改善の背後にあるメカニズムを完全に理解するには、より詳細な実験が必要である。