Measurement and analysis of the fluctuations and poloidal flow on JFT-2M tokamak

JFT-2Mトカマクの揺動とポロイダル流の測定と解析

星野 克道; 井戸 毅*; 永島 芳彦*; 篠原 孝司; 小川 宏明; 神谷 健作; 川島 寿人; 都筑 和泰*; 草間 義紀; 大麻 和美; 上原 和也; 河西 敏; 浜田 泰司*; 江尻 晶*; 高瀬 雄一*; JFT-2Mグループ

Hoshino, Katsumichi; Ido, Takeshi*; Nagashima, Yoshihiko*; Shinohara, Koji; Ogawa, Hiroaki; Kamiya, Kensaku; Kawashima, Hisato; Tsuzuki, Kazuhiro*; Kusama, Yoshinori; Oasa, Kazumi; Uehara, Kazuya; Kasai, Satoshi; Hamada, Yasuji*; Ejiri, Akira*; Takase, Yuichi*; JFT-2M Group

JFT-2Mトカマクでのプラズマポテンシャルや密度の揺動とポロイダル流の研究について発表する。測地的音波モード(GAM)を同定し、その電場構造を明らかにした。GAMは背景乱流と3波相互作用をし、ドリフト波-帯状流理論と整合することを明らかにした。さらにGAMは背景密度揺動を変調し、揺動抑制は流速の方向や勾配に依存するという動的性質をもち理論と整合する。Hモード中は負電場が形成され、乱流の抑制によるGAMの消滅がある。周辺輸送障壁に帯状流があるかどうかは興味深い。そこで、Hモード中の低周波ポテンシャル揺動に着目しウェーブレット解析を行い、ごく低周波(数百Hz)領域にLモード時やELM時に消滅する特徴的ポテンシャル揺動を見いだした。ポロイダル流と揺動の抑制は強く関係するが、Hモードの径電場は、GAM径電場の約20倍程度でありポロイダル流も強い。定常帯状流はGAMと異なり、周波数がゼロで揺動観測にかからないはずであるが、ポテンシャル構造の不均一性がある場合は流速から、その周波数は数百Hzと近い。この低周波静電揺動が径電場流や帯状流に由来する可能性があると考えられる。

We report on the potential/density fluctuations in the JFT-2M tokamak. We identified a geodesic acoustic mode (GAM) and its electric field structure. The GAM interacts with the background turbulence in consistent with a drift wave - zonal flow theory. The GAM modulates the turbulence, and the suppression depends on the direction and gradient of the flow velocity in consistent with a theory. During the H-mode, the GAM disappears presumably due to the suppression of the turbulence. We analysed the low frequency potential oscillation during the H-mode. A wavelet analysis showed a low frequency characteristic potential fluctuations (several handred kHz), which disappears in the L-mode and at the occurence of ELM. Observed poloidal flow is about 20 times as large as that of the GAM during the H-mode. If the potential has a spatial inhomogineity, there is a possibility that this low frequency fluctuation comes from the EXB flow or the zonal flow.