Edge localized modes (ELMs) are magnetohydrodynamic (MHD) instabilities that cause fast periodic relaxations of the strong edge pressure gradient in tokamak fusion plasmas. A novel diagnostic method allows the extraction of toroidal mode numbers, rotation velocities and spatial information during the ELM cycle including the crash. While mode number branches –6 and –10 are dominant just before the ELM crash, during the ELM crash –5 are observed in typical discharges with type-I ELMs in the tokamak experiment. These findings are compared to results from nonlinear MHD simulations. Although is linearly dominant, nonlinear coupling in which is particularly important leads to the dominance of –5 during the ELM crash, in excellent agreement with experimental observations. The simultaneous occurrence of these modes over a wide radial region leads to high stochasticity and thus increased transport.
周辺局在モード（ELM）は、トカマク核融合プラズマにおける強い周辺圧力勾配の速い周期的緩和を引き起こす電磁流体力学（MHD）不安定性である。新規の計測手法により、崩壊を含むELMサイクル中のトロイダルモード数、回転速度、空間情報の抽出が可能になった。トカマク実験における典型的なタイプI ELMを伴う放電では、ELM崩壊の直前にモード数分岐-6と-10が優勢である一方、ELM崩壊中には-5が観測される。これらの知見は、非線形MHDシミュレーションの結果と比較される。線形的に優勢であるが、特に重要な非線形結合がELM崩壊中の-5の優位性をもたらし、実験観測と非常によく一致する。これらのモードが広い動径領域にわたって同時に発生することで、高い確率性がもたらされ、その結果輸送が増大する。