Linear, two-fluid, resistive modelling of the plasma response to applied non-axisymmetric fields shows significant displacement of edge temperature and density profiles. The calculated displacements, often of 2 cm or more in H-mode pedestals with parameters appropriate to DIII-D, are due to the helical distortions resulting from stable edge modes being driven to finite amplitude by the applied fields. In many cases, these displacements are greater in magnitude, and different in phase, than the distortions of the separatrix manifolds predicted from vacuum modelling. Comparison of these results with experimental measurements from Thomson scattering and soft x-ray imaging finds good quantitative agreement. In these experiments, the phase of the applied non-axisymmetric magnetic field was flipped or rotated in order to probe the non-axisymmetric features of the response. The poloidal structures measured by x-ray imaging show clear indications of a helical response, as opposed to simply a change in the axisymmetric transport. Inclusion of two-fluid effects and rotation are found to be important in obtaining quantitative agreement with Thomson scattering data. Modelling shows screening of islands in the H-mode pedestal, but island penetration near the top of the pedestal where the electron rotation vanishes in plasmas with co-current rotation. Enhanced transport due to these islands may provide a mechanism for maintaining the pedestal width below the stability threshold of edge-localized modes. For typical DIII-D parameters, it is shown that the linear approximation is often near or beyond the limit of validity in the H-mode edge; however, the general agreement with experimental measurements indicates that these linear results nevertheless maintain good predictive value for profile displacements.
線形、二流体、抵抗性モデリングによる、印加された非軸対称磁場に対するプラズマ応答の計算は、周辺温度および密度分布の有意な変位を示す。計算された変位は、DIII-Dに適したパラメータを持つHモードペデスタルではしばしば2cm以上であり、印加された磁場によって安定な周辺モードが有限振幅に駆動されることから生じる螺旋状の歪みによるものである。多くの場合、これらの変位は、真空モデリングから予測されるセパラトリックス多様体の歪みよりも大きい大きさを持ち、位相も異なる。これらの結果をトムソン散乱および軟X線イメージングによる実験測定と比較すると、良好な定量的一致が見られる。これらの実験では、応答の非軸対称な特徴を調べるために、印加された非軸対称磁場の位相が反転または回転された。X線イメージングによって測定されたポロイダル構造は、単なる軸対称輸送の変化ではなく、螺旋状応答の明確な兆候を示している。二流体効果と回転を含めることが、トムソン散乱データとの定量的一致を得る上で重要であることが分かった。モデリングは、Hモードペデスタルにおけるアイランドの遮蔽を示すが、同方向電流回転を持つプラズマにおいて電子回転が消滅するペデスタル上部付近ではアイランドの侵入を示す。これらのアイランドによる輸送の増大は、周辺局在モードの安定性閾値以下にペデスタル幅を維持するメカニズムを提供する可能性がある。典型的なDIII-Dパラメータでは、線形近似がHモード周辺部において妥当性の限界に近いか、またはそれを超えていることが多いことが示される。しかしながら、実験測定との全般的な一致は、これらの線形結果がそれでもなお分布変位に対して良好な予測値を維持することを示している。