A triggering mechanism responsible for the explosive onset of edge localised modes (ELMs) in fusion plasmas is identified by performing, for the first time, non-linear magnetohydrodynamic simulations of repetitive type-I ELMs. Briefly prior to the ELM crash, destabilising and stabilising terms are affected at different timescales by an increasingly ergodic magnetic field caused by non-linear interactions between the axisymmetric background plasma and growing non-axisymmetric perturbations. The separation of timescales prompts the explosive, i.e. faster than exponential, growth of an ELM crash which lasts . The duration and size of the simulated ELM crashes compare qualitatively well with type-I ELMs in ASDEX Upgrade. As expected for type-I ELMs, a direct proportionality between the heating power in the simulations and the ELM repetition frequency is obtained. The simulations presented here are a major step forward towards predictive modelling of ELMs and of the assessment of mitigation techniques in ITER and other future tokamaks.
核融合プラズマにおける周辺局在モード（ELM）の爆発的開始の原因となる引き金機構が、反復型I ELMの非線形電磁流体力学シミュレーションを初めて実行することにより特定された。ELMクラッシュの直前に、非安定化項と安定化項は、軸対称背景プラズマと成長する非軸対称摂動との間の非線形相互作用によって引き起こされる漸増的にエルゴード化する磁場により、異なる時間スケールで影響を受ける。時間スケールの分離は、 の間継続するELMクラッシュの爆発的、すなわち指数関数的よりも速い成長を促す。シミュレーションされたELMクラッシュの継続時間と規模は、ASDEX Upgradeにおける型I ELMと質的に良く一致する。型I ELMに期待される通り、シミュレーションにおける加熱パワーとELM繰り返し周波数との間に直接的な比例関係が得られた。ここで提示されたシミュレーションは、ELMの予測モデリングと、ITERおよび他の将来のトカマクにおける緩和技術の評価に向けた大きな前進である。