High performance regimes of JT-60U plasmas are presented with an emphasis upon the results from the use of a semiclosed pumped divertor with a W shaped geometry. Plasma performance in transient and quasi-steady states has been significantly improved in reversed shear and high βp regimes. The reversed shear regime elevated an equivalent QeqDT transiently up to 1.25 (nD(0) τETi(0) = 8.6 × 1020m-3·s·keV) in a reactor relevant thermonuclear dominant regime. Long sustainment of enhanced confinement with internal transport barriers (ITBs) with fully non-inductive current drive in a reversed shear discharge was successfully demonstrated with LH wave injection. Performance sustainment has been extended in the high βp regime with high triangularity, achieving a long sustainment of plasma conditions equivalent to QeqDT ≈ 0.16 (nD(0) τETi(0) ≈ 1.4 × 1020 m-3·s·keV) for ∼4.5 s with a large non-inductive current drive fraction of 60-70% of the plasma current. Thermal and particle transport analyses show significant reduction of thermal and particle diffusivities around the ITB, resulting in a strong Er shear in the ITB region. The W shaped divertor is effective for helium ash exhaust, demonstrating a steady exhaust capability of τ*He/τE ≈ 3-10, which is favourable for ITER. Suppression of neutral backflow and chemical sputtering effects has been observed, while MARFE onset density is rather decreased. Negative ion based neutral beam injection (N-NBI) experiments have created a clear H mode transition. An enhanced ionization cross-section due to multistep ionization processes was confirmed as theoretically predicted. A current density profile driven by N-NBI is measured in good agreement with the theoretical prediction. N-NBI induced TAEs characterized as persistent and bursting oscillations have been observed from a low hot β of ⟨βh⟩ ≈ 0.1-0.2% without a significant loss of fast ions.
JT-60Uプラズマの高性能領域について、W字型形状の半閉鎖型ポンプダイバータを使用した結果を中心に紹介する。過渡状態および準定常状態におけるプラズマ性能は、負の磁気シアおよび高βp領域において大幅に向上した。負の磁気シア領域では、炉心関連の熱核融合優位領域において、等価QeqDTを過渡的に1.25まで上昇させた（nD(0) τETi(0) = 8.6 × 1020m-3·s·keV）。内部輸送障壁（ITB）を伴う閉じ込めの長時間維持は、LH波入射による負の磁気シア放電における完全非誘導電流駆動で実証に成功した。高βp領域では、高三角形度において性能維持が拡張され、QeqDT ≈ 0.16（nD(0) τETi(0) ≈ 1.4 × 1020m-3·s·keV）に相当するプラズマ状態を約4.5秒間、プラズマ電流の60〜70%という大きな非誘導電流駆動割合で長時間維持することに成功した。熱および粒子輸送解析により、ITB周辺での熱・粒子拡散係数の大幅な低減が示され、その結果ITB領域において強いErシアが生じていることが明らかになった。W字型ダイバータはヘリウム灰排気に有効であり、τ*He/τE ≈ 3-10の定常排気能力を実証し、これはITERにとって好ましい結果である。中性粒子の逆流抑制および化学スパッタリング効果の抑制が観測され、一方でMARFE発生密度はむしろ低下した。負イオン源中性粒子ビーム入射（N-NBI）実験により、明確なHモード遷移が生成された。多段階電離過程による電離断面積の増大が理論的に確認された。N-NBIによって駆動される電流密度分布は、理論予測と良好な一致を示す測定結果が得られた。N-NBIによって励起されたTAEは、高速イオンの有意な損失を伴わずに、低い高温β（⟨βh⟩ ≈ 0.1-0.2%）から持続的およびバースト的振動として観測された。