Experiments at DIII-D investigated the effects of magnetic error fields similar to those expected from proposed ITER test blanket modules (TBMs) containing ferromagnetic material. Studied were effects on: plasma rotation and locking, confinement, L–H transition, the H-mode pedestal, edge localized modes (ELMs) and ELM suppression by resonant magnetic perturbations, energetic particle losses, and more. The experiments used a purpose-built three-coil mock-up of two magnetized ITER TBMs in one ITER equatorial port. The largest effect was a reduction in plasma toroidal rotation velocity v across the entire radial profile by as much as Δv/v ∼ 60% via non-resonant braking. Changes to global Δn/n, Δβ/β and ΔH98/H98 were ∼3 times smaller. These effects are stronger at higher β. Other effects were smaller. The TBM field increased sensitivity to locking by an applied known n = 1 test field in both L- and H-mode plasmas. Locked mode tolerance was completely restored in L-mode by re-adjusting the DIII-D n = 1 error field compensation system. Numerical modelling by IPEC reproduces the rotation braking and locking semi-quantitatively, and identifies plasma amplification of a few n = 1 Fourier harmonics as the main cause of braking. IPEC predicts that TBM braking in H-mode may be reduced by n = 1 control. Although extrapolation from DIII-D to ITER is still an open issue, these experiments suggest that a TBM-like error field will produce only a few potentially troublesome problems, and that they might be made acceptably small.
DIII-Dにおける実験では、ITERに提案されている強磁性材料を含むテストブランケットモジュール（TBM）から予想されるものと類似した誤差磁場の影響を調査した。調査された影響は以下の通りである：プラズマ回転とロック、閉じ込め、L-H遷移、Hモードペデスタル、周辺局在モード（ELM）と共鳴磁場摂動によるELM抑制、高エネルギー粒子損失などである。実験では、1つのITER赤道ポート内の2つの磁化されたITER TBMを模擬した専用の3コイル装置を使用した。最も大きな影響は、非共鳴制動によるプラズマのトロイダル回転速度vの径方向プロファイル全体にわたる最大Δv/v ∼ 60%の低下であった。全体的なΔn/n、Δβ/β、ΔH98/H98の変化は∼3倍小さかった。これらの影響はβが高いほど強くなる。他の影響はより小さかった。TBM磁場は、LモードおよびHモードプラズマの両方において、印加された既知のn = 1試験磁場に対するロック感受性を増大させた。ロックモード耐性は、DIII-Dのn = 1誤差磁場補正システムを再調整することにより、Lモードで完全に回復した。IPECによる数値モデリングは、回転制動とロックを定性的に再現し、いくつかのn = 1フーリエ高調波のプラズマ増幅が制動の主な原因であることを特定した。IPECは、HモードにおけるTBM制動がn = 1制御によって低減される可能性があると予測している。DIII-DからITERへの外挿は依然として未解決の問題であるが、これらの実験は、TBM様の誤差磁場が生じさせる可能性のある問題はわずかであり、許容可能な程度に小さくできることを示唆している。