The effects of different working gases on the transition from linear ohmic confinement (LOC) regime to saturated ohmic confinement (SOC) regime and its relation to the intrinsic toroidal rotation reversal phenomenon were explored in the TCV tokamak. The energy confinement saturation was studied across D, H and He density ramps, and a range of ECRH injection power and through variations of ohmic plasma current. The occurrence of rotation reversal, concomitantly with the LOC–SOC transition, was observed only for certain cases, making us formally exclude a causal relation between the two phenomena. A strong correlation between the evolution of toroidal rotation profiles and electron density gradients was, however, observed, in agreement with previous works (Lebschy et al 2017 Nucl. Fusion58 026013; Hornsby et al 2018 Nucl. Fusion58 056008). Linear gyrokinetic simulations were performed to probe the turbulent regime of these discharges, showing a dominance of trapped electron mode (TEM) during the LOC phase and a mixture of TEM and ion temperature gradient (ITG) following the transition to SOC regime in D. Such a TEM/ITG bifurcation was less pronounced in H and He. MHD activity was monitored throughout the discharges and possible correlations between sawteeth instability activity, energy confinement time saturation and rotation reversal are highlighted.
異なる作動ガスが、線形オーミック閉じ込め（LOC）領域から飽和オーミック閉じ込め（SOC）領域への遷移に及ぼす影響と、その遷移と固有トロイダル回転反転現象との関係が、TCVトカマクにおいて調べられた。エネルギー閉じ込めの飽和は、D、H、He密度ランプの全体にわたって、またECRH入射パワーの範囲およびオーミックプラズマ電流の変化を通して研究された。回転反転の発生は、LOC–SOC遷移と同時に、特定の場合にのみ観察され、このことから我々は両現象の間の因果関係を正式に除外する。しかしながら、トロイダル回転プロファイルの進化と電子密度勾配との間の強い相関が観察され、これは以前の研究（Lebschy et al 2017 Nucl. Fusion58 026013; Hornsby et al 2018 Nucl. Fusion58 056008）と一致する。線形ジャイロ運動論シミュレーションが、これらの放電の乱流状態を調べるために実行され、DにおけるLOC相の間は捕捉電子モード（TEM）が優勢であり、SOC領域への遷移後はTEMとイオン温度勾配（ITG）の混合が優勢であることが示された。このようなTEM/ITG分岐は、HおよびHeではあまり顕著ではなかった。MHD活動は放電全体を通して監視され、鋸歯状不安定性活動、エネルギー閉じ込め時間の飽和、および回転反転の間の可能な相関関係が強調される。