Electron internal transport barriers (eITBs) are generated in the TCV tokamak with strong electron cyclotron resonance heating in a variety of conditions, ranging from steady-state fully noninductive scenarios to stationary discharges with a finite inductive component and finally to transient current ramps without current drive. The confinement improvement over L-mode ranges from 3 to 6; the bootstrap current fraction is invariably large and is above 70% in the highest confinement cases, with good current profile alignment permitting the attainment of steady state. Barriers are observed both in the electron temperature and density profiles, with a strong correlation both in location and in steepness. The dominant role of the current profile in the formation and properties of eITBs has been conclusively proven in a TCV experiment exploiting the large current drive efficiency of the Ohmic transformer: small current perturbations accompanied by negligible energy transfer dramatically alter the confinement. The crucial element in the formation of the barrier is the appearance of a central region of negative magnetic shear, with the barrier strength improving with increasingly steep shear. This connection has also been corroborated by transport modelling assisted by gyrofluid simulations. Rational safety-factor (q) values do not appear to play a role in the barrier formation, at least in the q range 1.3–2.3, as evidenced by the smooth dependence of the confinement enhancement on the loop voltage over a broad eITB database. MHD mode activity is however influenced by rational q values and results in a complex, sometimes cyclic, dynamic evolution.
電子内部輸送障壁(eITB)は、TCVトカマクにおいて、強力な電子サイクロトロン共鳴加熱により、定常状態の完全非誘導シナリオから、有限の誘導成分を伴う定常放電、さらには電流駆動を伴わない過渡的な電流ランプまで、多様な条件下で生成される。Lモードからの閉じ込め改善度は3から6の範囲であり、ブートストラップ電流割合は常に大きく、最も閉じ込めが優れた場合には70%を超える。このとき、電流分布の整合が良好であれば定常状態の達成が可能となる。障壁は電子温度分布と電子密度分布の両方において観測され、その位置と急峻度には強い相関が見られる。eITBの形成と特性における電流分布の支配的役割は、オーミックトランスフォーマーの高い電流駆動効率を活用したTCV実験において決定的に証明された。すなわち、無視できるほどのエネルギー輸送を伴う小さな電流摂動が、閉じ込めを劇的に変化させるのである。障壁形成の決定的要素は、中心領域における負の磁気シアの出現であり、障壁強度はシアが急峻になるほど向上する。この関連性は、ジャイロ流体シミュレーションを援用した輸送モデリングによっても裏付けられている。有理安全係数(q)の値は、障壁形成には役割を果たしていないように思われる。少なくともq値が1.3から2.3の範囲では、広範なeITBデータベースにおいて、閉じ込め改善がループ電圧に滑らかに依存することからも、そのことが示唆される。しかしながら、MHDモード活動は有理q値の影響を受け、複雑で、時には周期的な動的進化をもたらす。