(OV1/1) Extended JT-60U Plasma Regimes toward High Integrated Performance
Y. Kamada1), H. Adachi1),
H. Akasaka1), N. Akino1), K. Annou1),
T. Arai1), K. Arakawa1), N. Asakura1),
M. Azumi1), P. E. Bak1),
M. Bakhtiari1), C. Z. Cheng2),
S. Chiba1), Z. Cui3), S. A. Dettrick4),
N. Ebihara1),
G. Y. Fu2), T. Fujii1), T. Fujita1),
H. Fukuda1), T. Fukuda1),
A. Funahashi1), H. Furukawa1),
L. R. Grisham4), K. Hamamatsu1),
T. Hamano1),
T. Hatae1), A. Hattori1), N. Hayashi1),
S. Higashijima1), S. Hikida1),
K. Hill2), S. Hiranai1),
H. Hiratsuka1), H. M. Hoek1),
A. Honda1), M. Honda1), Y. Hoshi1),
N. Hosogane1), L. Hu5), H. Ichige1),
S. Ide1), Y. Idomura1), K. Igarashi1),
Y. I. Ikeda1), A. Inoue1), M. Isaka1),
A. Isayama1), N. Isei1), S. Ishida1),
K. Ishii1), Y. Ishii1), T. Ishijima6),
M. Ishikawa6), A. Ishizawa1),
K. Itami1), T. Itoh1), T. Iwahashi1),
K. Iwasaki1), M. Iwase1), K. Kajiwara1),
E. Kajiyama1), Y. Kamada1),
A. Kaminaga1), T. Kashiwabara1),
M. Kawai1), Y. Kawamata1), Y. Kawano1),
M. Kazawa1), H. Kikuchi1), M. Kikuchi1),
T. Kimura1), Y. Kishimoto1),
S. Kitamura1), A. Kitsunezaki1),
K. Kizu1), K. Kodama1), Y. Koide1),
M. Koiwa1), S. Kokusen1), T. Kondoh1),
S. Konoshima1), G. J. Kramer2),
H. Kubo1), K. Kurihara1), G. Kurita1),
M. Kuriyama1), Y. Kusama1),
N. Kusanagi1), L. L. Lao7), P. Lee3),
S. Lee1), A. W. Leonard7), J. Li5),
M. A. Mahdavi7), J. Manickam2),
K. Masaki1), H. Masui1), T. Matsuda1),
M. Matsukawa1), T. Matsumoto1),
D. R. Mikkelsen2), M. Z. Mironov8),
Yukitoshi Miura1), Yushi Miura1),
N. Miya1), K. Miyachi1),
H. Miyata1), K. Miyata1), Y. Miyo1),
T. Miyoshi1), K. Mogaki1),
M. Morimoto1), A. Morioka1),
S. Moriyama1), K. Nagashima1),
S. Nagaya1), O. Naito1), Y. Nakamura1),
T. Nakano1), R. Nazikian2), M. Nemoto1),
S. V. Neudatchin9), Y. Neyatani1),
H. Ninomiya1), T. Nishitani1),
H. Nobusaka1), M. Noda1), T. Oba1),
T. Ohga1), K. Ohshima1), A. Oikawa1),
T. Oikawa1), M. Okabayashi2),
T. Okabe1), J. Okano1), K. Omori1),
S. Omori1), Y. Omori1), H. Oohara1),
T. Oshima1), N. Oyama1), T. Ozeki1),
T. W. Petrie7), G. Rewoldt2),
J. A. Romero1), N. Sakamoto1),
A. Sakasai1), S. Sakata1), T. Sakuma1),
S. Sakurai1), T. Sasajima1),
N. Sasaki1), M. Sato1), M. Seimiya1),
H. Seki1), M. Seki1), Y. Shibata1),
K. Shimada1), M. Shimada1),
K. Shimizu1), M. Shimizu1),
M. Shimono1), K. Shinohara1),
S. Shinozaki1), H. Shirai1),
M. Shitomi1),
X. Song5), M. Sueoka1), A. Sugawara1),
T. Sugie1), H. Sunaoshi1),
Masaei Suzuki1), Mitsuhiro Suzuki1),
S. Suzuki1), T. Suzuki1),
Y. Suzuki1), M. Takahashi1),
S. Takahashi1), S. Takano1),
M. Takechi1), S. Takeji1),
H. Takenaga1), Y. Taki1), T. Takizuka1),
H. Tamai1), Y. Tanai1), T. Terakado1),
M. Terakado1), K. Tobita1), S. Tokuda1),
T. Totsuka1), R. Toyokawa1),
K. Tsuchiya1), T. Tsuda1), T. Tsugita1),
Y. Tsukahara1), K. Uehara1),
T. Uehara1), N. Umeda1), Y. Uramoto1),
H. Urano10), K. Ushigusa1), K. Usui1),
S. Wang5), J. Yagyu1), M. Yamaguchi1),
Y. Yamashita1), H. Yamazaki1),
K. Yokokura1), I. Yonekawa1),
H. Yoshida1), R. Yoshino1)
1) 1)Japan Atomic Energy Research Instutute,
Naka Fusion Research Establishment, Japan
2) Princeton Plasma Physics Laboratory, USA
3) South Western Institute of Physics, China
4) Australian National University, Australia
5) Academia Sinica, China
6) Tsukuba University, Japan
7) General Atomics, USA
8) Ioffe Institute, RF
9) Kurchatov Institute, RF
10) Hokkaido University, Japan
Abstract. With the main aim of providing physics basis for ITER and the
steady-state tokamak reactor, JT-60U has been optimizing operational
concepts and extending discharge regimes toward simultaneous sustainment of
high confinement, high
, high bootstrap fraction, full
noninductive current drive and efficient heat and particle exhaust utilizing
variety of heating, current drive, torque input and particle control
capabilities. In the two advanced operation regimes, the reversed magnetic
shear (RS) and the weak magnetic shear (high-
) ELMy H
modes characterized by both internal (ITB) and edge transport barriers and
high bootstrap current fractions
fBS, discharges have been
sustained near the steady-state current profile solutions under full
noninductive current drive with proper driven current profiles
(High-
;
HHy2 1.4 and
2.5 with N-NB, RS;
HHy2 2.2 and
2 with
fBS 80%). Multiple
pellet injection has extended the density region with high confinement.
These operational modes have been extended to the reactor relevant regime
with small values of collisionality and normalized gyroradius and
Te Ti. In the RS regime,
QDTeq = 0.5 has been sustained for 0.8s. Stability has been
improved in these regimes by suppression of the neoclassical tearing mode
with local ECCD and enhanced
-values with wall
stabilization. The ITB structure has been controlled by toroidal rotation
profile modification and transport studies have revealed a semi-global
nature of the ITB structure. The both-leg divertor pumping has enhanced He
exhaust by 40%. Ar-puff experiments have improved confinement at
high density with detached divertor due to high pedestal temperature
Ti-ped. In H-modes, the core confinement degraded with
decreasing
Ti-ped suggesting stiff core profiles. The
operational region of grassy ELMs with small divertor heat load has been
established at high triangularity, high
q95 and high
. The record value of the neutral beam current drive
efficiency of
1.55×1019A/m2/W has been demonstrated by
N-NB. Abrupt large amplitude events causing neutron drop have been
discovered with frequency inside the TAE gap. Disruption studies have
clarified that runaway current is terminated by MHD fluctuations when the
surface q becomes 2 3.
IAEA 2001