Pedestal profiles that span the ELM cycle have been obtained and used to test the idea that the pedestal pressure gradient in MAST is limited by the onset of kinetic ballooning modes (KBMs). During the inter-ELM period of a regularly type I ELM-ing discharge on MAST, the pressure pedestal height and width increase together while the pressure gradient increases by only 15% during the ELM cycle. Stability analyses show that the pedestal region over which infinite-n ballooning modes are unstable also broadens during the ELM cycle. To test the relationship between the width of the region that is unstable to n = ∞ ideal magnetohydrodynamic ballooning modes and KBMs the gyrokinetic code, GS2, has been used for microstability analysis of the edge plasma region in MAST. The gyrokinetic simulations find that KBM modes with twisting parity are the dominant microinstabilities in the steep pedestal region, with a transition to tearing parity modes in the shallower pressure gradient core region immediately inside the pedestal top. The region over which KBMs are unstable increases during the ELM cycle, and a good correlation is found between the region where KBMs dominate and the region that is unstable to infinite-n ideal ballooning modes.
ELMサイクル全体にわたるペデスタルプロファイルが取得され、MASTにおけるペデスタル圧力勾配が運動論的バルーニングモード(KBM)の onset によって制限されるという考えを検証するために使用された。規則的なタイプI ELM放電のELM間期において、MASTの圧力ペデスタルの高さと幅はともに増加する一方、圧力勾配はELMサイクル中にわずか15%しか増加しない。安定性解析により、無限大nバルーニングモードに対して不安定なペデスタル領域もELMサイクル中に拡大することが示された。無限大n理想磁気流体力学バルーニングモードに対して不安定な領域の幅とKBMとの関係を検証するため、ジャイロ運動論コードGS2を用いてMASTのエッジプラズマ領域の微視的安定性解析が行われた。ジャイロ運動論シミュレーションにより、KBM(ツイストパリティモード)が急峻なペデスタル領域における支配的な微視的不安定性であり、ペデスタル頂部直下のより緩やかな圧力勾配を持つコア領域ではツイストパリティモードからティアリングパリティモードへの遷移が見られることが判明した。KBMが不安定となる領域はELMサイクル中に増大し、KBMが支配的な領域と無限大n理想バルーニングモードに対して不安定な領域との間に良好な相関関係が見出された。