The extended-MHD NIMROD code (Sovinec C.R. and King J.R. 2010 J. Comput. Phys.229 5803) is used to simulate the dynamics of an edge harmonic oscillation (EHO) in quiescent H-mode (QH-mode) DIII-D (Luxon J.L. 2002 Nucl. Fusion42 614) discharge 163 518. EHOs observed in non-linear MHD simulations have n = 1 and n = 2 as dominant modes akin the DIII-D experiment. Kinetic equilibrium reconstructions during the time of the fully-developed EHO include the effect of the MHD profile relaxation and are found below the stability boundary. This paper discusses methods to include additional instability drives to the experimental equilibria in order to trigger EHO formation. The experimental equilibrium for the DIII-D discharge 163 518 is modified to include two levels of instability drive by increasing the experimental pressure gradient. In order to do a more direct comparison of the simulation results with the experiment, a synthetic BES diagnostic is used to compute cross-correlation and cross-power spectral densities associated with the simulated density perturbations. It is shown that the amplitude of the experimental density perturbations is between the computed density perturbation amplitude for the two levels of instability drive. The synthetic cross-power spectral density shows a transition from a double to a single peak in frequency when the BES analysis shifts from near the LCFS towards the steep gradient region of the pedestal. This observation is similar to the experiment, but the first peak frequency for the weak instability drive is found below the experimental frequencies, and the second peak for the strong instability drive is found above the experimental peak frequencies. However, these peak frequencies are in agreement with the local flow estimate and a MHD turbulence bursty behavior in the simulations with the strong instability drive.
拡張MHD NIMRODコード（Sovinec C.R. and King J.R. 2010 J. Comput. Phys.229 5803）を用いて、DIII-D（Luxon J.L. 2002 Nucl. Fusion42 614）放電163 518の静穏Hモード（QHモード）におけるエッジ高調波振動（EHO）のダイナミクスをシミュレーションする。非線形MHDシミュレーションで観測されたEHOは、DIII-D実験と同様に、n = 1およびn = 2が支配的なモードである。完全に発達したEHOの期間中の運動論的平衡再構成には、MHDプロファイル緩和の効果が含まれており、安定性境界の下方にあることが見出された。本論文では、EHO形成を誘発するために実験平衡に追加の不安定性駆動を含める方法について議論する。DIII-D放電163 518の実験平衡は、実験的な圧力勾配を増加させることにより、2段階の不安定性駆動を含むように修正される。シミュレーション結果と実験とのより直接的な比較を行うために、合成BES診断を用いて、シミュレーションされた密度摂動に関連する相互相関および相互パワースペクトル密度を計算する。実験的な密度摂動の振幅は、2段階の不安定性駆動に対する計算された密度摂動振幅の間にあることが示される。合成相互パワースペクトル密度は、BES解析がLCFS近傍からペデスタルの急峻な勾配領域へ移行する際に、周波数における二重ピークから単一ピークへの遷移を示す。この観測は実験と類似しているが、弱い不安定性駆動に対する最初のピーク周波数は実験周波数より低く見出され、強い不安定性駆動に対する2番目のピークは実験ピーク周波数より高いことが見出される。しかしながら、これらのピーク周波数は、局所流れの推定および強い不安定性駆動を伴うシミュレーションにおけるMHD乱流のバースト的挙動と一致している。