Self-sustained detachment has been obtained in the Large Helical Device (LHD). Strong hydrogen gas puffing of ∼200 Pa m3 s−1 after a density feedback phase detaches the plasma from the divertor plates with high reproducibility. High electron density of over 1 × 1020 m−3 is sustained without gas puffing until the heating beam stops and a high-density flat top for 2 s has been demonstrated. Throughout the self-sustained detachment phase, the minor radius of the hot plasma column shrinks to ∼90% of the last-closed-flux-surface, which corresponds to the rational surface. This new state has been named the 'Serpens mode', for self-regulated plasma edge 'neath the last-closed-flux-surface. Global energy confinement of the Serpens mode is compared with the international stellarator scaling 1995 (ISS95) and the recently established scaling for high-density LHD plasmas (HD scaling), where shrinking confinement volume and shallow penetration of the heating beams are taken into account. Although the energy confinement of the Serpens mode seems deteriorated compared with ISS95, as in the case of high-density attached plasmas, it is consistent with the HD scaling. This suggests that the energy confinement properties of detached plasmas in LHD are similar to those in high-density attached plasmas.
大型ヘリカル装置(LHD)において、自己維持型デタッチメントが達成された。密度フィードバック相の後の約200 Pa m3 s−1の強力な水素ガスパフにより、プラズマは高再現性でダイバータ板から剥離する。1 × 1020 m−3を超える高電子密度が、加熱ビームが停止するまでガスパフなしで維持され、2秒間の高密度フラットトップが実証された。自己維持型デタッチメント相の全体を通して、高温プラズマ柱の小半径は最終閉磁気面の約90%に収縮するが、これは有理面に対応する。この新しい状態は、最終閉磁気面の内側の自己制御プラズマ周辺部を表す『セルペンス・モード』と名付けられた。セルペンス・モードの全体エネルギー閉じ込めは、国際ステラレーター則1995(ISS95)および最近確立された高密度LHDプラズマのスケーリング(HDスケーリング)と比較される。ここでは、閉じ込め体積の収縮と加熱ビームの浅い侵入が考慮されている。セルペンス・モードのエネルギー閉じ込めは、高密度付着プラズマの場合と同様にISS95と比較して劣化しているように見えるが、HDスケーリングとは整合的である。このことは、LHDにおけるデタッチドプラズマのエネルギー閉じ込め特性が、高密度付着プラズマのそれと類似していることを示唆している。