Experimental study of nonlinear processes in edge turbulence of toroidal plasmas

トロイダルプラズマ周辺乱流の非線形過程の実験研究

永島 芳彦*; 星野 克道; 永岡 賢一*; 篠原 孝司; 藤澤 彰英*; 上原 和也; 草間 義紀; 居田 克巳*; 吉村 泰夫*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 江尻 晶*; 高瀬 雄一*; 伊藤 公孝*; 矢木 雅敏*; 伊藤 早苗*; JFT-2Mグループ; CHSグループ*

Nagashima, Yoshihiko*; Hoshino, Katsumichi; Nagaoka, Kenichi*; Shinohara, Koji; Fujisawa, Akihide*; Uehara, Kazuya; Kusama, Yoshinori; Ida, Katsumi*; Yoshimura, Yasuo*; Okamura, Shoichi*; Matsuoka, Keisuke*; Ejiri, Akira*; Takase, Yuichi*; Ito, Kimitaka*; Yagi, Masatoshi*; Ito, Sanae*; JFT-2M Group; CHS Group*

トロイダルプラズマ周辺での乱流揺動とメソスケール構造との間の非線形過程をバイスペクトル解析により調べた。JFT-2Mでは、リミター配位のみならず、ダイバータ配位についても解析し、ポテンシャル揺動のバイスペクトル関数の強度と位相は、ドリフト波-帯状流系の解析と整合することがわかった。CHS装置においては、Hモードの周辺プラズマについて調べ、重水素線強度の減少の以前(約30ms)から周辺ポテンシャルが減少すること,周辺部揺動は、低周波のMHD揺動,ドリフト波様の広帯域静電揺動、及び高周波の電磁揺動より構成されていることを見いだした。これらの間の非線形結合について解析を行い、コヒーレントMHD揺動と広帯域静電揺動及び高周波電磁揺動の非線形結合を初めて見いだした。

Nonlinear processes between meso-scale structures and turbulent fluctuations in the edge region of the toroidal plasmas were studied using the bispectrum analysis. In the JFT-2M tokamak, divertor plasmas were investigated as well as the limiter plasmas, and the amplitude and phase of the bispectrum function of the potential fluctuation were found to be consistent with an analysis of the drift wave-zonal flow system. In the CHS machine, the edge plasmas during the H-mode were investigated. It was found that the edge potential begins to decrease before the decrease of the intensity of the deuterium line (by about 30ms), and the edge fluctuations are found to be composed of low frequency MHD fluctuations, drift wave like broad band electrostatic fluctuations and high frequency electromagnetic fluctuations. Nonlinear coupling between the MHD fluctuations and the electrostatic fluctuations or the electromagnetic fluctuations were found for the first time.