The excitation of an initially stable neoclassical tearing mode (NTM) is investigated in Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) low-βp H-mode plasmas (βp is defined as the ratio of the thermal pressure to the poloidal magnetic pressure). Using similar plasma parameters, n = 1 resonant magnetic perturbation (RMP) cannot always successfully excite the m/n = 2/1 NTM with the same RMP coil current setup (n and m are the toroidal and poloidal mode numbers, respectively). Data from a gas electron multiplier camera shows that NTM destabilization is related to RMP-induced crashes at the q = 1 resonant surface during the RMP ramp-up phase. The second RMP-induced crash amplitude decays exponentially as βp increases. There is a critical value above which the crash amplitude (or seed island width) is too small (below the critical island width) to trigger an NTM. Observation and analysis indicate that the m/n = 2/1 NTM is not forcibly driven by the n = 1 RMP (such as the m/n = 2/1 component), but is probably due to electron heat transport between the q = 1 and the q = 2 resonant surfaces. This paper describes experimental observations of NTM excitation which also have implications for further investigations of NTM locking and disruptions.
初期安定な新古典テアリングモード(NTM)の励起が、EAST低βp Hモードプラズマ(βpは熱圧力とポロイダル磁気圧力の比として定義される)において調査された。同様のプラズマパラメータを用いても、n = 1共鳴磁場摂動(RMP)は、同じRMPコイル電流設定ではm/n = 2/1 NTMを常に励起できるわけではない(nおよびmはそれぞれトロイダルおよびポロイダルモード数を表す)。ガス電子増倍管カメラからのデータは、NTMの不安定化が、RMP立ち上げ段階におけるq = 1共鳴面でのRMP誘起クラッシュと関連していることを示している。2回目のRMP誘起クラッシュの振幅は、βpの増加に伴って指数関数的に減衰する。クラッシュ振幅(またはシード島幅)が臨界値(臨界島幅)を下回る臨界値βpが存在し、その場合NTMは励起されない。観測と解析は、m/n = 2/1 NTMがn = 1 RMP(m/n = 2/1成分など)によって強制的に駆動されるのではなく、q = 1とq = 2共鳴面の間の電子熱輸送に起因する可能性が高いことを示している。本論文では、NTM励起の実験的観測について述べるとともに、NTMのロックおよびディスラプションに関するさらなる研究への示唆を与える。