ВАНТ №1 2005

Experimental efforts have been extensively done in Large Helical Device (LHD) to find the key for confinement improvement like H-mode and ITB seen in tokamaks. In outwardly shifted configuration (R_ax=4.00m) having an m/n=1/1 rational surface at the ergodic layer an H-mode-like transition was obtained with rapid density rise and appearance of ELM-like Ha bursts, when the PNBI was decreased from 8 to 5MW. A density window of 4-8x10¹³cm^-3 existed for the H-mode-like transition. The ELM-like Ha bursts may be drived by a pressure gradient at the 1/1 position. On the other hand, Ne and Ar discharges were adopted to increase the ion heating power per ion and to perform the density peaking. As a result, high ion temperatures up to 10keV were obtained with a large enhancement of toroidal rotation (~40km/s). A clear reduction of the ion thermal diffusivity was found in the Ar discharge with large toroidal rotations in comparison with the Ne discharge with a small toroidal rotation (< 10km/s).

Значительные экспериментальные усилия на установке LHD были направлены на выяснение причин улучшения удержания в режимах, подобных H-моде или внутреннему транспортному барьеру (ITB), наблюдаемому на токамаках. Для смещённой наружу магнитной конфигурации (R_ax=4.00m), когда область вблизи рациональной поверхности m/n=1/1 была эргодизирована, наблюдался переход, подобный H-моде. Этот переход сопровождался быстрым нарастанием плотности и вспышками свечения линии Ha, подобными ELMам, наблюдался при уменьшении PNBI от 8 до 5MW. Такой H-mode подобный переход наблюдался для плотности плазмы, лежавшей в диапазоне 4-8x10¹³cm^-3. ELM –подобные вспышки Ha могли быть следствием градиента плотности вблизи поверхности 1/1. Другое направление исследований – разряды на неоне и аргоне, проводившиеся с целью увеличения мощности нагрева на ион и получения пикированных профилей плотности. В результате была получена высокая температура ионов (до 10 кэВ) с одновременным увеличением скорости тороидального вращения (~40kм/с). Чёткое уменьшение теплопроводности ионов наблюдалось в аргоновых разрядах с большей скоростью вращения по сравнению с неоновыми разрядами, где скорость вращения была меньше (< 10 kм/c).

Значні експериментальні зусилля на установці LHD були спрямовані на з'ясування причин поліпшення утримання в режимах, подібних H-моді або внутрішньому транспортному бар'єру (ITB), що спостерігається на токамаках. Для зміщеної назовні магнітної конфігурації (R_ax=4.00m), коли область поблизу раціональної поверхні m/n=1/1 була эргодизирована, спостерігався перехід, подібний до H-моди. Цей перехід супроводжувався швидким наростанням щільності і спалахами світіння лінії Ha, подібними ELMам, спостерігався при зменшенні PNBI від 8 до 5MW. Такий H-mode подібний перехід спостерігався для густини плазми, що лежала в діапазоні 4-8x10¹³cm^-3. ELM -подібні спалахи Ha могли бути наслідком градієнта щільності поблизу поверхні 1/1. Інший напрямок досліджень – розряди на неоні й аргоні, що проводилися з метою збільшення потужності нагрівання на іон і одержання пікіруваних профілів густини. У результаті була отримана висока температура іонів (до 10 кэВ) з одночасним збільшенням швидкості тороідального обертання (~40км/с). Чітке зменшення теплопровідності іонів спостерігалося в аргонових розрядах з більшою швидкістю обертання в порівнянні з неоновими розрядами, де швидкість обертання була менше (< 10 км/c).