Integrating several important technological elements required for long pulse operation in magnetic fusion devices, the Tore Supra tokamak routinely addresses the physics and technology issues related to this endeavor and, as a result, contributes essential information on critical issues for ITER. During the last experimental campaign, components of the radiofrequency system including an ITER relevant launcher (passive active multijunction (PAM)) and continuous wave/3.7 GHz klystrons, have been extensively qualified, and then used to develop steady state scenarios in which the lower hybrid (LH), ion cyclotron (IC) and electron cyclotron (EC) systems have been combined in fully stationary shots (duration ∼150 s, injected power up to ∼8 MW, injected/extracted energy up to ∼1 GJ). Injection of LH power in the 5.0–6.0 MW range has extended the domain of accessible plasma parameters to higher densities and non-inductive currents. These discharges exhibit steady electron internal transport barriers (ITBs). We report here on various issues relevant to the steady state operation of future devices, ranging from operational aspects and limitations related to the achievement of long pulses in a fully actively cooled fusion device (e.g. overheating due to fast particle losses), to more fundamental plasma physics topics. The latter include a beneficial influence of IC resonance heating on the magnetohydrodynamic (MHD) stability in these discharges, which has been studied in detail. Another interesting observation is the appearance of oscillations of the central temperature with typical periods of the order of one to several seconds, caused by a nonlinear interplay between LH deposition, MHD activity and bootstrap current in the presence of an ITB.
磁気核融合装置における長時間パルス運転に必要とされるいくつかの重要な技術要素を統合するTore Supraは、この取り組みに関連する物理学的・技術的課題に日常的に取り組んでおり、その結果としてITERにとって重要な情報を提供している。前回の実験キャンペーンでは、ITER関連ランチャー(受動能動マルチジャンクション(PAM))および連続波/3.7 GHzクライストロンを含む高周波システムの構成要素が広範囲にわたって検証され、その後、完全定常ショット(持続時間約150秒、入射電力約8 MW、入射/抽出エネルギー約1 GJ)において、低域混成(LH)、イオンサイクロトロン(IC)、電子サイクロトロン(EC)システムを組み合わせた定常シナリオの開発に使用された。5.0〜6.0 MW範囲のLH電力入射により、アクセス可能なプラズマパラメータの領域は、より高密度かつ非誘導電流へと拡張された。これらの放電は、定常的な電子内部輸送障壁(ITB)を示す。本稿では、完全に能動冷却された核融合装置における長時間パルスの達成に関連する運転上の側面および制約(例えば、高速粒子損失による過熱)から、より基礎的なプラズマ物理の話題まで、将来の定常運転に関連する様々な問題について報告する。後者には、これらの放電における磁気流体力学(MHD)安定性に対するIC共鳴加熱の有益な影響が含まれ、これは詳細に研究されている。もう一つの興味深い観測結果は、ITBの存在下でのLH堆積、MHD活動、およびブートストラップ電流間の非線形相互作用によって引き起こされる、数秒周期の中心温度振動の出現である。