The active control of internal transport barriers (ITBs) is an important issue to achieve high performance plasma in a fusion reactor. A critical challenge of ITB control is to increase the ITB position. The ITBs with internal kink modes (IKMs), such as fishbone (FB) instability and long-live mode (LLM) with mode number of m/n = 1/1 are frequently observed on HL-2A tokamak in neutral beam heated discharges. The correlation of FB instability/LLM with ITBs is analyzed in order to extend the ITB radius. It has been revealed that FB instability and LLM are often excited after the ITB formation. Therefore, FB instability and LLM play no role in triggering ITBs on HL-2A tokamak. On the other hand, they may slow down the outward radial expansion and then shrink the foot position of ITB, and damp the gradient growth of ion temperature and rotation velocity. Since the perturbation of LLM is weaker than that of FB instability, the shrinking effect of ITB foot and braking effect on gradient growth are slighter than those of FB instability. Compared with the LLM, FB instability routinely appears in plasmas with lower density, higher heating power and lower plasma current. In addition, large ITBs without IKMs are also discussed on HL-2A tokamak. The large ITB is the largest one, the FB ITB is the strongest one and the LLM ITB is the widest one in three ITBs, where the 'large', 'strong' and 'wide' qualifications correspond to ITB position ρITB, the normalized temperature gradient R/LT, and its width W/a. Therefore, the large ITB position may be obtained if the IKMs are effectively controlled in a tokamak.
内部輸送障壁(ITB)の能動制御は、核融合炉において高性能プラズマを実現するための重要な課題である。ITB制御における重要な課題は、ITB位置を増大させることである。内部キンクモード(IKM)を伴うITB、例えばフィッシュボーン(FB)不安定性やロングライブモード(LLM)は、m/n = 1/1のモード数を有し、HL-2Aトカマクにおいて中性粒子ビーム加熱放電中に頻繁に観測される。ITB半径を拡大するために、FB不安定性およびLLMとITBの相関関係が解析された。FB不安定性とLLMは、ITB形成後にしばしば励起されることが明らかにされた。したがって、FB不安定性とLLMは、HL-2AトカマクにおいてITBのトリガーには関与しない。一方、それらは外向きの半径方向拡大を減速させ、その後ITBフット位置を収縮させ、イオン温度および回転速度の勾配成長を減衰させる可能性がある。LLMの摂動はFB不安定性のそれよりも弱いため、ITBフットの収縮効果および勾配成長に対する減衰効果は、FB不安定性のそれよりも小さい。LLMと比較して、FB不安定性は、より低い密度、より高い加熱パワー、およびより低いプラズマ電流を有するプラズマにおいて日常的に出現する。さらに、IKMを伴わない大型ITBについてもHL-2Aトカマクにおいて議論される。大型ITBは最大のものであり、FB ITBは最も強いものであり、LLM ITBは3つのITBの中で最も幅広いものである。ここで、「大型」、「強い」、「幅広い」という特性は、それぞれITB位置ρITB、規格化温度勾配R/LT、およびその幅W/aに対応する。したがって、トカマクにおいてIKMを効果的に制御すれば、大型ITB位置が得られる可能性がある。