The turbulence and flows at the plasma edge during the L–I–H, L–I–L and single-step L–H transitions have been measured directly using two reciprocating Langmuir probe systems at the outer midplane with several newly designed probe arrays in the EAST superconducting tokamak. The E × B velocity, turbulence level and turbulent Reynolds stress at ∼1 cm inside the separatrix ramp-up in the last ∼20 ms preceding the single-step L–H transition, but remain nearly constant near the separatrix, indicating an increase in the radial gradients at the plasma edge. The kinetic energy transfer rate from the edge turbulence to the E × B flows is significantly enhanced only in the last ∼10 ms and peaks just prior to the L–H transition. The E × B velocity measured inside the separatrix, which is typically in the electron diamagnetic drift direction in the L-mode, decays towards the ion diamagnetic drift direction in response to fluctuation suppression at the onset of the single-step L–H, L–I–L as well as L–I–H transitions. One important distinction between the L–I–H and the L–I–L transitions has been observed, with respect to the evolution of the edge pressure gradient and mean E × B flow during the I-phase. Both of them ramp up gradually during the L–I–H transition, but change little during the L–I–L transition, which may indicate that a gradual buildup of the edge pedestal and mean E × B flow during the I-phase leads to the final transition into the H-mode. In addition, the transition data in EAST strongly suggest that the divertor pumping capability is an important ingredient in determining the transition behaviour and power threshold.
L–I–H遷移、L–I–L遷移および単段L–H遷移中のプラズマ周辺部における乱流と流れは、EAST超伝導トカマクにおいて、新たに設計された複数のプローブアレイを備えた2つの往復運動式ラングミュアプローブシステムを用いて外側中平面で直接測定された。セパラトリックスから約1cm内側のE × B速度、乱流レベル、および乱流レイノルズ応力は、単段L–H遷移に先立つ最後の約20msの間に増加するが、セパラトリックス近傍ではほぼ一定のままである。これは、プラズマ周辺部における動径勾配の増加を示している。周辺乱流からE × B流への運動エネルギー輸送率は、最後の約10msでのみ有意に増強され、L–H遷移の直前にピークに達する。セパラトリックス内側で測定されたE × B速度は、Lモードでは通常電子反磁性ドリフト方向にあるが、単段L–H遷移、L–I–L遷移、およびL–I–H遷移の開始時の変動抑制に応答して、イオン反磁性ドリフト方向に向かって減衰する。L–I–H遷移とL–I–L遷移の間の重要な相違が、I相における周辺圧力勾配と平均E × B流の時間発展に関して観測された。それらは両方ともL–I–H遷移中に徐々に増加するが、L–I–L遷移中はほとんど変化しない。これは、I相中の周辺ペデスタルと平均E × B流の漸進的な形成がHモードへの最終遷移をもたらすことを示している可能性がある。さらに、EASTにおける遷移データは、ダイバータ排気能力が遷移挙動とパワー閾値を決定する上で重要な要素であることを強く示唆している。