Significant reductions in the size and cost of a fusion power plant core can be realized if simultaneous improvements in the energy replacement time, , and the plasma pressure or beta, can be achieved in steady-state conditions with high self-driven, bootstrap current fraction. Significant recent progress has been made in experimentally achieving these high performance regimes and in developing a theoretical understanding of the underlying physics. Three operational scenarios have demonstrated potential for steady-state high performance, the radiative improved mode, the high internal inductance or high scenario, and the negative central magnetic shear, NCS (or reversed shear) scenario. In a large number of tokamaks, reduced ion thermal transport to near neoclassical values, and reduced particle transport have been observed in the region of negative or very low magnetic shear: the transport reduction is consistent with stabilization of microturbulence by sheared flow. There is strong temporal and spatial correlation between the increased sheared flow, the reduction in the measured turbulence, and the reduction in transport. The DIII-D tokamak, the JET tokamak and the JT-60U tokamak have all observed significant increases in plasma performance in the NCS operational regime. Strong plasma shaping and broad pressure profiles, provided by the H-mode edge, allow high beta operation, consistent with theoretical predictions; and normalized beta values up to simultaneously with confinement enhancement over L-mode scaling, , have been achieved in the DIII-D tokamak. In the JT-60U tokamak, deuterium discharges with negative central magnetic shear have reached equivalent breakeven conditions, .
核融合炉心のサイズとコストの大幅な削減は、エネルギー置換時間、プラズマ、そしてベータ値の同時改善によって実現可能であり、定常状態の高い自発駆動電流分岐比を伴う。近年、これらの高性能領域を実験的に達成し、その基礎となる物理の理論的理解を深める上で大きな進展があった。3つの運転シナリオが定常高性能の可能性を示している：放射強化モード、高内部インダクタンス、そして負中心磁気シア（または逆磁気シア）シナリオである。多くのトカマクにおいて、負または非常に低い磁気シア領域でイオン熱輸送が新古典レベル近くまで低減し、粒子輸送も低減することが観測されている。この輸送低減は、シアフローによる微視的不安定性の安定化と一致している。強化されたシアフロー、低減された乱流、そして改善された閉じ込めの間には、強い時間的・空間的相関が存在する。DIII-Dトカマク、JETトカマク、JT-60Uトカマクはすべて、負中心磁気シア運転領域においてプラズマ性能の顕著な向上を観測している。Hモード端部によって提供される強いプラズマ形状制御と広い圧力分布は、理論予測と一致する高ベータ運転を可能にする。DIII-Dトカマクでは、Lモード閉じ込めスケーリングと比較して閉じ込め改善を伴う規格化ベータ値が達成されている。JT-60Uトカマクでは、負中心磁気シアを有する重水素放電において等価ブレークイーブン条件に達している。