Triggerless 2/1 neoclassical tearing modes (NTMs), i.e. 2/1 NTMs that originate from unstable safety factor profiles (with positive classical stability index at zero island width, i.e. ) and saturate neoclassically under the effect of perturbed bootstrap current, have been observed reproducibly in TCV discharges with a strong near-axis electron cyclotron current drive (ECCD). An unexpected density dependence of the onset of these NTMs is newly observed based on the statistics of many TCV discharges, suggesting a certain range of density within which the NTMs can occur. The range is found to broaden with increasing near-axis ECCD power. Based on a different set of experiments and corresponding interpretative simulations with the modified Rutherford equation (MRE), a simple analytical model for has been developed. This model proves to explain well the observed density dependence of mode onset, resulting from the density dependence of the stability of ohmic plasmas and of the ECCD efficiency. The simulations have also quantified various effects and reproduced self-consistently the entire island width evolution of the triggerless NTM, from the onset as a tearing mode at zero island width to the neoclassical saturation as an NTM. The standard terms of the MRE model used in the paper are relevant for NTMs that are seeded by other mechanisms.
トリガーレス2/1新古典テアリングモード（NTM）、すなわち不安定な安全係数分布（ゼロ島幅における古典的安定性指数が正、すなわち ）に由来し、摂動されたブートストラップ電流の影響下で新古典的に飽和する2/1 NTMは、強い軸近傍電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）を伴うTCV放電において再現性よく観測されている。これらのNTMの発生における予想外の密度依存性が、多くのTCV放電の統計に基づいて新たに観測され、NTMが発生し得る特定の密度範囲が存在することが示唆された。その範囲は、軸近傍ECCDパワーの増加とともに広がることが見出された。異なる一連の実験と、修正ラザフォード方程式（MRE）を用いた対応する解釈的シミュレーションに基づいて、 のための簡単な解析モデルが開発された。このモデルは、オーミックプラズマの安定性とECCD効率の密度依存性に起因する、観測されたモード発生の密度依存性をよく説明することが実証された。シミュレーションはまた、様々な効果を定量化し、ゼロ島幅におけるテアリングモードとしての発生からNTMとしての新古典的飽和に至るまで、トリガーレスNTMの島幅の時間発展全体を自己無撞着に再現した。本論文で使用されるMREモデルの標準的な項は、他のメカニズムによって種付けされたNTMに関連するものである。