The natural H-mode density, i.e. the plasma density evolving in an H-mode discharge without active fuelling, reaches Greenwald fractions in JET typically higher than in ASDEX Upgrade. According to general thinking this reflects device-specific differences as regards recycling-induced fuelling and beam fuelling. This paper presents evidence for a different view, namely that at sufficiently low plasma fuelling rates any fuelling rate dependence of the plasma density vanishes and the plasma particle content is completely determined by the plasma itself. It is shown that this limit, which would impose a lower boundary on the H-mode density, is reached in JET and ASDEX Upgrade natural density discharges, and its scaling is determined. Possible overlapping with existing density limit scalings in next-generation tokamaks is discussed with a view to a narrowing or even vanishing H-mode operation window.
自然Hモード密度、すなわち能動的な燃料供給なしのHモード放電において発展するプラズマ密度は、JETでは通常ASDEX Upgradeよりも高いGreenwald割合に達する。一般的な考え方によれば、これはリサイクリング誘起燃料供給とビーム燃料供給に関する装置固有の差異を反映している。本論文は、異なる見解、すなわちプラズマ燃料供給率が十分に低い場合には、プラズマ密度の燃料供給率依存性は消滅し、プラズマ粒子含有量は完全にプラズマ自身によって決定されるという見解の証拠を提示する。この極限はHモード密度に下限を課すことになるが、それがJETおよびASDEX Upgradeの自然密度放電において到達され、そのスケーリングが決定されることが示される。次世代トカマクにおける既存の密度限界スケーリングとの潜在的な重複が、Hモード運転窓の狭小化または消滅の可能性に関して議論される。