Physics research on the TCV tokamak facility: from conventional to alternative scenarios and beyond
S. Coda
,
M. Agostini
,
R. Albanese
,
S. Alberti
,
E. Alessi
,
S. Allan
,
J. Allcock
,
R. Ambrosino
(1)
,
H. Anand
,
Y. Andrèbe
,
H. Arnichand
,
F. Auriemma
,
J.M. Ayllon-Guerola
,
F. Bagnato
,
J. Ball
,
M. Baquero-Ruiz
,
A.A. Beletskii
,
M. Bernert
(2)
,
W. Bin
,
P. Blanchard
,
T.C. Blanken
,
J.A. Boedo
,
O. Bogar
,
T. Bolzonella
,
F. Bombarda
,
N. Bonanomi
,
F. Bouquey
,
C. Bowman
,
D. Brida
,
J. Bucalossi
(3)
,
J. Buermans
,
H. Bufferand
,
P. Buratti
,
G. Calabró
(4)
,
L. Calacci
,
Y. Camenen
(5)
,
D. Carnevale
,
F. Carpanese
,
M. Carr
,
L. Carraro
,
A. Casolari
,
F. Causa
,
J. Čeřovský
,
O. Chellaï
,
P. Chmielewski
,
D. Choi
,
N. Christen
,
G. Ciraolo
,
L. Cordaro
,
S. Costea
,
N. Cruz
,
A. Czarnecka
,
A. Dal Molin
,
P. David
,
J. Decker
(6)
,
H. De Oliveira
,
D. Douai
(3)
,
M.B. Dreval
,
B. Dudson
,
M. Dunne
(2)
,
B.P. Duval
(6)
,
T. Eich
(2)
,
S. Elmore
,
O. Embréus
,
B. Esposito
,
M. Faitsch
(2)
,
M. Farník
,
A. Fasoli
(7)
,
N. Fedorczak
(3)
,
F. Felici
,
S. Feng
,
X. Feng
,
G. Ferro
,
O. Février
,
O. Ficker
,
Alexandre Fil
,
M. Fontana
,
L. Frassinetti
(8)
,
I. Furno
(6)
,
D.S. Gahle
,
D. Galassi
,
K. Ga\lązka
,
A. Gallo
,
C. Galperti
,
S. Garavaglia
,
J. Garcia
,
M. Garcia-Muñoz
,
A.J. Garrido
,
I. Garrido
,
J. Gath
,
B. Geiger
,
G. Giruzzi
(3)
,
M. Gobbin
,
T.P. Goodman
,
G. Gorini
,
M. Gospodarczyk
,
G. Granucci
,
J.P. Graves
,
M. Gruca
,
T. Gyergyek
,
A. Hakola
,
T. Happel
(2)
,
G.F. Harrer
,
J. Harrison
,
E. Havlíčková
,
J. Hawke
,
S. Henderson
,
P. Hennequin
(9)
,
L. Hesslow
,
D. Hogeweij
,
J.-Ph. Hogge
,
C. Hopf
(2)
,
M. Hoppe
,
J. Horáček
,
Z. Huang
,
A. Hubbard
,
A. Iantchenko
,
V. Igochine
,
P. Innocente
,
C. Ionita Schrittwieser
,
H. Isliker
,
R. Jacquier
(6)
,
A. Jardin
,
A. Kappatou
,
A. Karpushov
,
P.-V. Kazantzidis
,
D. Keeling
(10)
,
N. Kirneva
,
M. Komm
,
M. Kong
,
J. Kovacic
,
N. Krawczyk
,
O. Kudlacek
,
T. Kurki-Suonio
,
R. Kwiatkowski
,
B. Labit
,
E. Lazzaro
,
B. Linehan
,
B. Lipschultz
(11)
,
X. Llobet
,
R. Lombroni
,
V.P. Loschiavo
,
T. Lunt
(2)
,
E. Macusova
(12)
,
J. Madsen
,
E. Maljaars
,
P. Mantica
,
M. Maraschek
,
C. Marchetto
,
A. Marco
,
A. Mariani
,
C. Marini
,
Y. Martin
,
F. Matos
,
R. Maurizio
,
B. Mavkov
,
D. Mazon
(13)
,
P. Mccarthy
(14)
,
R. Mcdermott
,
V. Menkovski
,
A. Merle
,
H. Meyer
,
D. Micheletti
,
F. Militello
,
K. Mitosinkova
,
J. Mlynář
,
V. Moiseenko
,
P.A. Molina Cabrera
,
J. Morales
(3)
,
J.-M. Moret
,
A. Moro
,
R.T. Mumgaard
,
V. Naulin
,
R.D. Nem
,
F. Nespoli
(5)
,
A.H. Nielsen
,
S.K. Nielsen
(15)
,
M. Nocente
(16)
,
S. Nowak
,
N. Offeddu
,
F.P. Orsitto
,
R. Paccagnella
,
A. Palha
,
G. Papp
,
A. Pau
,
R.O. Pavlichenko
,
A. Perek
,
V. Pericoli Ridolfini
,
F. Pesamosca
,
V. Piergotti
,
L. Pigatto
,
P. Piovesan
,
C. Piron
,
V. Plyusnin
(17)
,
E. Poli
,
L. Porte
,
G. Pucella
,
M.E. Puiatti
,
T. Pütterich
(2)
,
M. Rabinski
,
J. Juul Rasmussen
,
T. Ravensbergen
,
M. Reich
,
H. Reimerdes
,
F. Reimold
,
C. Reux
(3)
,
D. Ricci
,
P. Ricci
,
N. Rispoli
,
J. Rosato
(5)
,
S. Saarelma
(10)
,
M. Salewski
,
A. Salmi
,
O. Sauter
,
M. Scheffer
,
Ch. Schlatter
,
B.S. Schneider
,
R. Schrittwieser
,
S. Sharapov
(10)
,
R.R. Sheeba
,
U. Sheikh
,
R. Shousha
,
M. Silva
,
J. Sinha
,
C. Sozzi
,
M. Spolaore
,
L. Stipani
,
P. Strand
,
T. Tala
,
A.S. Tema Biwole
,
A.A. Teplukhina
,
D. Testa
,
C. Theiler
,
A. Thornton
,
G. Tomaž
,
M. Tomes
,
M.Q. Tran
,
C. Tsironis
,
C.K. Tsui
,
Joanna M Urban
,
M. Valisa
,
M. Valla
,
D. Van Vugt
,
S. Vartanian
,
O. Vasilovici
,
K. Verhaegh
,
L. Vermare
(18)
,
N. Vianello
,
E. Viezzer
,
W.A.J. Vijvers
,
F. Villone
,
I. Voitsekhovitch
,
N.M.T. Vu
,
N. Walkden
,
T. Wauters
,
M. Weiland
,
H. Weisen
,
M. Wensing
,
M. Wiesenberger
,
G. Wilkie
,
M. Wischmeier
,
K. Wu
,
M. Yoshida
,
R. Zagorski
,
P. Zanca
,
J. Zebrowski
,
A. Zisis
,
M. Zuin
,
The Eurofusion Mst1 Team
1
PARTHENOPE -
Università degli Studi di Napoli “Parthenope” = University of Naples
2 IPP - Max-Planck-Institut für Plasmaphysik [Garching]
3 IRFM - Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique
4 Istituto di Fisica del Plasma, EURATOM-ENEA-CNR Association
5 PIIM - Physique des interactions ioniques et moléculaires
6 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
7 CRPP - Centre de Recherches en Physique des Plasmas
8 Department of Physics [Stockholm]
9 LPP - Laboratoire de Physique des Plasmas
10 EURATOM/CCFE Fusion Association
11 YPI - York Plasma Institute
12 Faculty of Mathematics and Physics [Praha/Prague]
13 CEA/DSM/DRFC - Association EURATOM-CEA
14 UCC - University College Cork
15 M-TECH - Department of Mechanical and Manufacturing Engineering [Aalborg]
16 UNIMIB - Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca
17 IPFN - Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear [Lisboa]
18 LPP - Laboratoire de Physique des Plasmas
2 IPP - Max-Planck-Institut für Plasmaphysik [Garching]
3 IRFM - Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique
4 Istituto di Fisica del Plasma, EURATOM-ENEA-CNR Association
5 PIIM - Physique des interactions ioniques et moléculaires
6 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
7 CRPP - Centre de Recherches en Physique des Plasmas
8 Department of Physics [Stockholm]
9 LPP - Laboratoire de Physique des Plasmas
10 EURATOM/CCFE Fusion Association
11 YPI - York Plasma Institute
12 Faculty of Mathematics and Physics [Praha/Prague]
13 CEA/DSM/DRFC - Association EURATOM-CEA
14 UCC - University College Cork
15 M-TECH - Department of Mechanical and Manufacturing Engineering [Aalborg]
16 UNIMIB - Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca
17 IPFN - Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear [Lisboa]
18 LPP - Laboratoire de Physique des Plasmas
S. Coda
- Fonction : Auteur
M. Agostini
- Fonction : Auteur
R. Albanese
- Fonction : Auteur
S. Alberti
- Fonction : Auteur
E. Alessi
- Fonction : Auteur
S. Allan
- Fonction : Auteur
J. Allcock
- Fonction : Auteur
H. Anand
- Fonction : Auteur
Y. Andrèbe
- Fonction : Auteur
H. Arnichand
- Fonction : Auteur
F. Auriemma
- Fonction : Auteur
J.M. Ayllon-Guerola
- Fonction : Auteur
F. Bagnato
- Fonction : Auteur
J. Ball
- Fonction : Auteur
M. Baquero-Ruiz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760114
- ORCID : 0000-0002-5921-0163
A.A. Beletskii
- Fonction : Auteur
W. Bin
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P. Blanchard
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T.C. Blanken
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J.A. Boedo
- Fonction : Auteur
O. Bogar
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T. Bolzonella
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F. Bombarda
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N. Bonanomi
- Fonction : Auteur
F. Bouquey
- Fonction : Auteur
C. Bowman
- Fonction : Auteur
D. Brida
- Fonction : Auteur
J. Buermans
- Fonction : Auteur
H. Bufferand
- Fonction : Auteur
- PersonId : 783053
- ORCID : 0000-0003-2821-2008
P. Buratti
- Fonction : Auteur
L. Calacci
- Fonction : Auteur
Y. Camenen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738487
- IdHAL : yann-camenen
- ORCID : 0000-0003-1361-3722
- IdRef : 195950534
D. Carnevale
- Fonction : Auteur
F. Carpanese
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M. Carr
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L. Carraro
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A. Casolari
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F. Causa
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J. Čeřovský
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O. Chellaï
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P. Chmielewski
- Fonction : Auteur
D. Choi
- Fonction : Auteur
N. Christen
- Fonction : Auteur
G. Ciraolo
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- PersonId : 758229
- ORCID : 0000-0002-9731-5855
- IdRef : 170157318
L. Cordaro
- Fonction : Auteur
S. Costea
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N. Cruz
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A. Czarnecka
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A. Dal Molin
- Fonction : Auteur
P. David
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H. De Oliveira
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M.B. Dreval
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B. Dudson
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S. Elmore
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O. Embréus
- Fonction : Auteur
B. Esposito
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M. Farník
- Fonction : Auteur
F. Felici
- Fonction : Auteur
S. Feng
- Fonction : Auteur
X. Feng
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G. Ferro
- Fonction : Auteur
O. Février
- Fonction : Auteur
O. Ficker
- Fonction : Auteur
Alexandre Fil
- Fonction : Auteur
M. Fontana
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I. Furno
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775716
- ORCID : 0000-0001-8348-1716
- IdRef : 232671176
D.S. Gahle
- Fonction : Auteur
D. Galassi
- Fonction : Auteur
K. Ga\lązka
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A. Gallo
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- PersonId : 755386
- ORCID : 0000-0002-7472-7830
C. Galperti
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S. Garavaglia
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J. Garcia
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M. Garcia-Muñoz
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A.J. Garrido
- Fonction : Auteur
I. Garrido
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J. Gath
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B. Geiger
- Fonction : Auteur
M. Gobbin
- Fonction : Auteur
T.P. Goodman
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G. Gorini
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- PersonId : 755194
- ORCID : 0000-0002-4673-0901
M. Gospodarczyk
- Fonction : Auteur
G. Granucci
- Fonction : Auteur
J.P. Graves
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M. Gruca
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T. Gyergyek
- Fonction : Auteur
A. Hakola
- Fonction : Auteur
G.F. Harrer
- Fonction : Auteur
J. Harrison
- Fonction : Auteur
E. Havlíčková
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J. Hawke
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S. Henderson
- Fonction : Auteur
P. Hennequin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178441
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- IdRef : 158535766
L. Hesslow
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D. Hogeweij
- Fonction : Auteur
J.-Ph. Hogge
- Fonction : Auteur
M. Hoppe
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J. Horáček
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Z. Huang
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- PersonId : 758141
- ORCID : 0000-0002-9239-323X
A. Hubbard
- Fonction : Auteur
A. Iantchenko
- Fonction : Auteur
V. Igochine
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P. Innocente
- Fonction : Auteur
C. Ionita Schrittwieser
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H. Isliker
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A. Jardin
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- PersonId : 10412
- IdHAL : axel-jardin
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- IdRef : 227836723
A. Kappatou
- Fonction : Auteur
A. Karpushov
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P.-V. Kazantzidis
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N. Kirneva
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M. Komm
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M. Kong
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J. Kovacic
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N. Krawczyk
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O. Kudlacek
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T. Kurki-Suonio
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R. Kwiatkowski
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B. Labit
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E. Lazzaro
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B. Linehan
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X. Llobet
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R. Lombroni
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V.P. Loschiavo
- Fonction : Auteur
J. Madsen
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E. Maljaars
- Fonction : Auteur
P. Mantica
- Fonction : Auteur
M. Maraschek
- Fonction : Auteur
C. Marchetto
- Fonction : Auteur
A. Marco
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A. Mariani
- Fonction : Auteur
C. Marini
- Fonction : Auteur
Y. Martin
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F. Matos
- Fonction : Auteur
R. Maurizio
- Fonction : Auteur
B. Mavkov
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R. Mcdermott
- Fonction : Auteur
V. Menkovski
- Fonction : Auteur
H. Meyer
- Fonction : Auteur
D. Micheletti
- Fonction : Auteur
F. Militello
- Fonction : Auteur
- PersonId : 781016
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- IdRef : 113689306
K. Mitosinkova
- Fonction : Auteur
J. Mlynář
- Fonction : Auteur
V. Moiseenko
- Fonction : Auteur
P.A. Molina Cabrera
- Fonction : Auteur
J.-M. Moret
- Fonction : Auteur
A. Moro
- Fonction : Auteur
R.T. Mumgaard
- Fonction : Auteur
V. Naulin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 783057
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R.D. Nem
- Fonction : Auteur
A.H. Nielsen
- Fonction : Auteur
S. Nowak
- Fonction : Auteur
N. Offeddu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758229
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- IdRef : 170157318
F.P. Orsitto
- Fonction : Auteur
R. Paccagnella
- Fonction : Auteur
A. Palha
- Fonction : Auteur
G. Papp
- Fonction : Auteur
A. Pau
- Fonction : Auteur
R.O. Pavlichenko
- Fonction : Auteur
A. Perek
- Fonction : Auteur
V. Pericoli Ridolfini
- Fonction : Auteur
F. Pesamosca
- Fonction : Auteur
V. Piergotti
- Fonction : Auteur
L. Pigatto
- Fonction : Auteur
P. Piovesan
- Fonction : Auteur
C. Piron
- Fonction : Auteur
E. Poli
- Fonction : Auteur
L. Porte
- Fonction : Auteur
G. Pucella
- Fonction : Auteur
M.E. Puiatti
- Fonction : Auteur
M. Rabinski
- Fonction : Auteur
J. Juul Rasmussen
- Fonction : Auteur
T. Ravensbergen
- Fonction : Auteur
M. Reich
- Fonction : Auteur
H. Reimerdes
- Fonction : Auteur
F. Reimold
- Fonction : Auteur
C. Reux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 754638
- IdHAL : cedric-reux
D. Ricci
- Fonction : Auteur
P. Ricci
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760114
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N. Rispoli
- Fonction : Auteur
J. Rosato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755101
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M. Salewski
- Fonction : Auteur
A. Salmi
- Fonction : Auteur
O. Sauter
- Fonction : Auteur
M. Scheffer
- Fonction : Auteur
Ch. Schlatter
- Fonction : Auteur
B.S. Schneider
- Fonction : Auteur
R. Schrittwieser
- Fonction : Auteur
R.R. Sheeba
- Fonction : Auteur
U. Sheikh
- Fonction : Auteur
R. Shousha
- Fonction : Auteur
M. Silva
- Fonction : Auteur
J. Sinha
- Fonction : Auteur
C. Sozzi
- Fonction : Auteur
M. Spolaore
- Fonction : Auteur
L. Stipani
- Fonction : Auteur
P. Strand
- Fonction : Auteur
T. Tala
- Fonction : Auteur
A.S. Tema Biwole
- Fonction : Auteur
A.A. Teplukhina
- Fonction : Auteur
D. Testa
- Fonction : Auteur
C. Theiler
- Fonction : Auteur
- PersonId : 791427
- ORCID : 0000-0003-3388-4538
A. Thornton
- Fonction : Auteur
G. Tomaž
- Fonction : Auteur
M. Tomes
- Fonction : Auteur
M.Q. Tran
- Fonction : Auteur
C. Tsironis
- Fonction : Auteur
C.K. Tsui
- Fonction : Auteur
Joanna M Urban
- Fonction : Auteur
M. Valisa
- Fonction : Auteur
M. Valla
- Fonction : Auteur
D. Van Vugt
- Fonction : Auteur
S. Vartanian
- Fonction : Auteur
O. Vasilovici
- Fonction : Auteur
K. Verhaegh
- Fonction : Auteur
L. Vermare
- Fonction : Auteur
- PersonId : 180316
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- IdRef : 094996644
N. Vianello
- Fonction : Auteur
- PersonId : 958344
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E. Viezzer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 777233
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W.A.J. Vijvers
- Fonction : Auteur
F. Villone
- Fonction : Auteur
I. Voitsekhovitch
- Fonction : Auteur
N.M.T. Vu
- Fonction : Auteur
N. Walkden
- Fonction : Auteur
T. Wauters
- Fonction : Auteur
M. Weiland
- Fonction : Auteur
H. Weisen
- Fonction : Auteur
M. Wensing
- Fonction : Auteur
M. Wiesenberger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 760114
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G. Wilkie
- Fonction : Auteur
M. Wischmeier
- Fonction : Auteur
K. Wu
- Fonction : Auteur
M. Yoshida
- Fonction : Auteur
R. Zagorski
- Fonction : Auteur
P. Zanca
- Fonction : Auteur
J. Zebrowski
- Fonction : Auteur
A. Zisis
- Fonction : Auteur
M. Zuin
- Fonction : Auteur
The Eurofusion Mst1 Team
- Fonction : Auteur
Résumé
The research program of the TCV tokamak ranges from conventional to advanced-tokamak scenarios and alternative divertor configurations, to exploratory plasmas driven by theoretical insight, exploiting the device’s unique shaping capabilities. Disruption avoidance by real-time locked mode prevention or unlocking with electron-cyclotron resonance heating (ECRH) was thoroughly documented, using magnetic and radiation triggers. Runaway generation with high-Z noble-gas injection and runaway dissipation by subsequent Ne or Ar injection were studied for model validation. The new 1 MW neutral beam injector has expanded the parameter range, now encompassing ELMy H-modes in an ITER-like shape and nearly non-inductive H-mode discharges sustained by electron cyclotron and neutral beam current drive. In the H-mode, the pedestal pressure increases modestly with nitrogen seeding while fueling moves the density pedestal outwards, but the plasma stored energy is largely uncorrelated to either seeding or fueling. High fueling at high triangularity is key to accessing the attractive small edge-localized mode (type-II) regime. Turbulence is reduced in the core at negative triangularity, consistent with increased confinement and in accord with global gyrokinetic simulations. The geodesic acoustic mode, possibly coupled with avalanche events, has been linked with particle flow to the wall in diverted plasmas. Detachment, scrape-off layer transport, and turbulence were studied in L- and H-modes in both standard and alternative configurations (snowflake, super-X, and beyond). The detachment process is caused by power ‘starvation’ reducing the ionization source, with volume recombination playing only a minor role. Partial detachment in the H-mode is obtained with impurity seeding and has shown little dependence on flux expansion in standard single-null geometry. In the attached L-mode phase, increasing the outer connection length reduces the in–out heat-flow asymmetry. A doublet plasma, featuring an internal X-point, was achieved successfully, and a transport barrier was observed in the mantle just outside the internal separatrix. In the near future variable-configuration baffles and possibly divertor pumping will be introduced to investigate the effect of divertor closure on exhaust and performance, and 3.5 MW ECRH and 1 MW neutral beam injection heating will be added.