Understanding the L → H and H → L transitions is crucial to successful ITER operation. In this paper we present novel theoretical and modelling study results on the spatio-temporal dynamics of the transition. We place a special emphasis on the role of zonal flows and the micro → macro connection between dynamics and the power threshold (PT) dependences. The model studied evolves five coupled fields in time and one space dimension, in simplified geometry. The content of this paper is (a) the model fundamentals and the space–time evolution during the L → I → H transition, (b) the physics origin of the well-known ∇B-drift asymmetry in PT, (c) the role of heat avalanches in the intrinsic variability of the L → H transition, (d) the dynamics of the H → L back transition and the physics of hysteresis, (e) conclusion and discussion, with a special emphasis on the implications of transition dynamics for the L → H power threshold scalings.
L→HおよびH→L遷移の理解は、ITERの運転を成功させるために極めて重要である。本論文では、遷移の時空間ダイナミクスに関する新規の理論的・モデリング研究結果を提示する。我々は、帯状流の役割と、ダイナミクスとパワー閾値(PT)依存性の間のミクロ→マクロ接続に特に重点を置く。本研究で扱うモデルは、単純化された幾何学において、5つの結合場を時間と1次元空間で発展させる。本論文の内容は、(a)モデルの基礎とL→I→H遷移中の時空間発展、(b)PTにおけるよく知られた∇Bドリフト非対称性の物理的起源、(c)L→H遷移の固有の変動性における熱雪崩の役割、(d)H→L逆遷移のダイナミクスとヒステリシスの物理、(e)結論と考察であり、L→Hパワー閾値スケーリングに対する遷移ダイナミクスの影響に特に重点を置く。