QUEST (Q-shu university experiment with steady state spherical tokamak) aims at effective plasma current start-up and stable maintenance of plasma discharge. To solve the inherent problems in a spherical tokamak (ST) arising from insufficient space for placing the inductive center solenoid, electron cyclotron current drive (ECCD) and transient coaxial helicity injection (T-CHI) are implemented as a non-inductive plasma start-up method in QUEST. Efficient ECCD assisted by energetic electrons could be achieved. By combining control of the wave injection angle and application of a negative toroidal electric field, the bulk electron temperature could be raised up to 1 keV due to selective wave power absorption in the bulk electrons. The plasma current of over 50 kA contained within the closed flux surface could be obtained with a floating single biased electrode placed on lower divertor plates for T-CHI. Long-pulse operations on QUEST are impeded frequently due to wall saturation and subsequent density runaway caused by fuel particle imbalance. Since 2014, a unique tool called the ‘hot wall’ has been implemented to overcome the imbalance. The hot wall has a capability to regulate its surface temperature using a heater and two water cooling channels. With the help of the hot wall, 6 h discharges were obtained in 2020. Cooling down of the surface of the hot wall was significantly effective in recovering the wall pumping and was useful to extend the pulse duration. Augmentation of the toroidal magnetic field, BT up to 0.5 T from 0.25 T and a continuous wave (CW) gyrotron of 28 GHz are planned for QUEST in the near future. As raising BT provides a fundamental resonance of electron cyclotron waves (ECWs) with 28 GHz, more effective plasma current start-up and heating will be performed. Long-pulse operations with higher plasma parameters are expected.
QUEST（Q-shu university experiment with steady state spherical tokamak）は、効果的なプラズマ電流立ち上げとプラズマ放電の安定維持を目指している。球状トカマク（ST）における、誘導中心ソレノイドを配置するためのスペース不足に起因する固有の問題を解決するために、電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）と過渡同軸ヘリシティ入射（T-CHI）が、QUESTにおける非誘導プラズマ立ち上げ法として導入されている。高エネルギー電子によって支援される効率的なECCDが達成された。波動入射角度の制御と負のトロイダル電場の印加を組み合わせることにより、バルク電子への選択的波動パワー吸収によって、バルク電子温度を1 keVまで上昇させることができた。T-CHIのために下部ダイバータ板上に配置された浮遊単一バイアス電極を用いて、閉磁気面内に保持された50 kA超のプラズマ電流が得られた。QUESTにおける長時間パルス運転は、燃料粒子バランスの不均衡によって引き起こされる壁飽和とそれに続く密度暴走により、頻繁に妨げられる。2014年以降、この不均衡を克服するために「ホットウォール」と呼ばれる独自のツールが導入されている。ホットウォールは、ヒーターと2つの水冷チャンネルを用いてその表面温度を調節する能力を持つ。ホットウォールの助けにより、2020年には6時間の放電が達成された。ホットウォール表面の冷却は、壁ポンピングの回復に著しく効果的であり、パルス持続時間の延長に有用であった。近い将来、QUESTのために、トロイダル磁場BTの0.25 Tから0.5 Tへの増強と、28 GHzの連続波（CW）ジャイロトロンが計画されている。BTの上昇が28 GHzとの電子サイクロトロン波（ECW）の基本共鳴を提供するため、より効果的なプラズマ電流立ち上げと加熱が行われるであろう。より高いプラズマパラメータでの長時間パルス運転が期待される。