Statistical analysis of fluctuation characteristics at high- and low-field sides in L-mode SOL plasmas of JT-60U

JT-60UのLモードSOLプラズマの低磁場・高磁場側における揺動特性の統計解析

田中 宏彦*; 大野 哲靖*; 朝倉 伸幸; 辻 義之*; 川島 寿人; 高村 秀一*; 上杉 喜彦*; JT-60Uチーム

Tanaka, Hirohiko*; Ono, Noriyasu*; Asakura, Nobuyuki; Tsuji, Yoshiyuki*; Kawashima, Hisato; Takamura, Shuichi*; Uesugi, Yoshihiko*; JT-60U Team

JT-60UトカマクのLモードプラズマにおいて、強・弱磁場側のスクレイプオフ層の静電揺動の特性を高速掃引プローブにより計測し、確率密度関数を用いた統計解析結果を発表した。弱磁場側の赤道面付近では非拡散的輸送(Blob)による間歇的なバーストが頻繁に発生していることが観測された、一方、強磁場側ではイオン飽和電流揺動の確率密度関数はガウス分布に近い。バースト信号の持続時間と待ち時間の統計性を調べたところ、弱磁場側の持続時間はべき状則に従い、弱磁場側の揺動が自己相似性を有していることを示している。また自己相関時間解析では、弱磁場側の信号の相関時間は強磁場側に比べて非常に長いことが示された。既存の条件付平均化法(conditional averaging method)を用いて、弱磁場側のバースト信号について解析を行う際、ノイズの影響を低減するために、新たにVITA(Variable Interval Time Averaging)法を適用し、本手法がバースト形状の再構成に極めて有用な方法であることが明らかになった。

Comparison between fluctuation characteristics at high-field-side (HFS) and low-field-side (LFS) scrape off layers (SOLs) has been made, for the first time, in the L mode plasma of the JT-60U tokamak using reciprocating Langumuir probes. Statistical analysis based on probability distribution function (PDF) was employed to describe intermittent (non-diffusion) transport in SOL plasma fluctuations. The positive bursty events appeared most frequently at LFS midplane associated with blobby plasma transport, then the PDF is strongly skewed positively, while the PDF in HFS SOL is close to Gaussian distribution. Conditional averaging analysis of the positive bursty events at LFS midplane indicates the intermittent feature with a rapid increase and a slow decay is similar to that of plasma blobs theoretically predicted. Statistical self-similarity was also investigated with Fourier power spectrum and statistics of waiting-time and duration-time of the fluctuation.