The first Indian tokamak, ADITYA, operated for over two decades with a circular poloidal limiter, has been upgraded to a tokamak named ADITYA Upgrade (ADITYA-U) to attain shaped-plasma operations with an open divertor in single and double-null configurations. Experimental research using ADITYA-U has made significant progress since the last FEC in 2016. After installation of a plasma facing component and standard tokamak diagnostics in ADITYA-U, the Phase-I plasma operations were initiated in December 2016 with a graphite toroidal belt limiter. Ohmically heated circular plasmas supported by filament pre-ionization with plasma parameters Ip ~ 80–95 kA, duration ~80–180 ms, with a maximum toroidal field ~1 T and chord averaged electron density ~2.5 × 1019 m−3, have been obtained. The runaway electron (RE) generation, transport and mitigation experiments, along with magneto hydrodynamic (MHD) activities and density enhancement with H2 gas puffing experiments were carried out in Phase-I, which was completed in March 2017. Preparation for the Phase-II operation in ADITYA-U includes calibration of magnetic diagnostics followed by commissioning of major diagnostics and installation of a baking system. After repeated cycles of baking the vacuum vessel up to ~135 °C, the Phase-II operations resumed in February 2018 and are continuing to achieve plasma parameters close to the design parameters of circular limiter plasmas, using real-time plasma position control. The plasma current has been raised to ~135 kA in Phase-II, with a maximum chord averaged electron density of ~4 × 1019 m−3. Hydrogen gas breakdown has been observed in more than 2000 discharges, including Phase-I and Phase-II operations, without a single failure. Several experiments have been carried out, including the control of REs with the fuelling of supersonic molecular beam injection as well as sonic H2 gas puffing during current flat-top, MHD mode studies using multiple periodic gas puffs, and radiative improved modes using neon gas puffs. The experimental results from Phase-I and Phase-II operations of the ADITYA-U tokamak are discussed in this paper.
抄録：インド初のトカマク装置であるADITYAは、円形ポロイダルリミターを備え、20年以上にわたり運転されてきたが、開放ダイバータを備えた単一及び二重ヌル配位における成形プラズマ運転を実現するため、ADITYAアップグレード（ADITYA-U）と命名されたトカマク装置へと改造された。前回のFEC（2016年）以降、ADITYA-Uを用いた実験研究は大きな進展を遂げている。ADITYA-Uでは、プラズマ対向機器及び標準的なトカマク診断装置の設置後、2016年12月に黒鉛トロイダルベルトリミターを用いた第I期プラズマ運転が開始された。フィラメント放電による予備電離を伴うオーム加熱円形プラズマにおいて、プラズマ電流Ip≒80～95kA、放電持続時間≒80～180ms、最大トロイダル磁場≒1T、弦平均電子密度≒2.5×10¹⁹m⁻³のプラズマパラメータが達成された。第I期（2017年3月完了）では、逃走電子（RE）の生成・輸送・抑制実験、磁気流体力学（MHD）不安定性研究、及びH₂ガス入射による密度上昇実験が実施された。第II期運転の準備として、磁気診断装置の較正、主要診断装置のコミッショニング、ベーキングシステムの設置が行われた。真空容器のベーキングを約135℃で複数回実施した後、第II期運転は2018年2月に再開され、現在も継続中である。第II期では、実時間プラズマ位置制御を用いて、円形リミタープラズマの設計値に近いプラズマパラメータの達成を目指している。プラズマ電流は第II期において約135kAまで上昇し、弦平均電子密度は約4×10¹⁹m⁻³に達した。第I期及び第II期の全運転を通じて、H₂ガスによる放電開始（ブレークダウン）は2000回以上の放電で一度も失敗することなく達成された。さらに、電流平坦頂部における超音速分子ビーム入射（SMBI）及び音速H₂ガス入射による逃走電子制御、複数回の周期的ガス入射を用いたMHDモード研究、及びネオンガス入射による放射強化（RI）モードなど、多岐にわたる実験が実施された。本論文では、ADITYA-Uの第I期及び第II期運転における実験結果について議論する。