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Bispectral analysis applied to coherent floating potential fluctuations obtained in the edge plasmas on JFT-2M

JFT-2Mの周辺プラズマでの測地的音波周波数のコヒーレントな浮遊ポテンシャル揺動へのバイスぺクトル解析の適用

永島 芳彦*; 伊藤 公孝*; 伊藤 早苗*; 藤澤 彰英*; 星野 克道; 高瀬 雄一*; 矢木 雅敏*; 江尻 晶*; 居田 克巳*; 篠原 孝司; 上原 和也; 草間 義紀; JFT-2Mグループ

Nagashima, Yoshihiko*; Ito, Kimitaka*; Ito, Sanae*; Fujisawa, Akihide*; Hoshino, Katsumichi; Takase, Yuichi*; Yagi, Masatoshi*; Ejiri, Akira*; Ida, Katsumi*; Shinohara, Koji; Uehara, Kazuya; Kusama, Yoshinori; JFT-2M Group

JFT-2Mトカマクのオーミック加熱プラズマの浮遊ポテンシャル揺動にバイスぺクトル解析を適用した結果について述べる。最外殻磁気面の内側で浮遊電位揺動中に帯状流の一種と考えられている測地的音波の周波数を持つコヒーレントなモードが観測された。二乗バイコヒーレンスの計算によりそのコヒーレントな揺動と背景揺動(ドリフト波乱流揺動を含むと推定)の間に有意な非線形結合が示された。全バイコヒーレンスは、コヒーレントなモードの振幅の2乗に比例していること、及びコヒーレントなモードは一定値$$pi$$のバイフェイズを持つことなどの測定結果は、長谷川-三間モデルによるドリフト波-帯状流系の理論的予測と整合することがわかった。

This paper presents the results of bispectral analysis of floating potential fluctuations in the edge region of ohmically heated plasmas in the JFT-2M tokamak. Inside of the outermost magnetic surface,coherent modes were observed around the frequency of geodesic acoustic mode which is a kind of the zonal flow. The squared bicoherence shows significant nonlinear couplings between the coherent fluctuations and the background fluctuations (which are likely to contain drift wave turbulent fluctuations). The experimental results that the total bicoherence is proportional to the squared amplitude of the coherent fluctuation, and that the biphase of the coherent modes localizes around a constant value $$pi$$, are consistent with the theoretical prediction on the drift wave - zonal flow systems based on the Hasegawa-Mima model.

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分野:Physics, Fluids & Plasmas

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