L-H transition studies in tritium and deuterium–tritium campaigns at JET with Be wall and W divertor

Abstract

Abstract The recent deuterium–tritium campaign in JET-ILW (DTE2) has provided a unique opportunity to study the isotope dependence of the L-H power threshold in an ITER-like wall environment (Be wall and W divertor). Here we present results from dedicated L-H transition experiments at JET-ILW, documenting the power threshold in tritium and deuterium–tritium plasmas, comparing them with the matching deuterium and hydrogen datasets. From earlier experiments in JET-ILW it is known that as plasma isotopic composition changes from deuterium, through varying deuterium/hydrogen concentrations, to pure hydrogen, the value of the line averaged density at which the threshold is minimum, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>ˉ</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> , increases, leading us to expect that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>ˉ</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> (T) &lt; <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>ˉ</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> (DT) &lt; <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>ˉ</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> (D) &lt; <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>ˉ</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math> (H). The new power threshold data confirms these expectations in most cases, with the corresponding ordering of the minimum power thresholds. We present a comparison of this data to power threshold scalings, used for extrapolation to future devices such as ITER and DEMO.