Ion cyclotron parametric decay instability (PDI) of lower hybrid (LH) waves is surveyed using edge Langmuir probes on the Alcator C-Mod tokamak. The measurement is carried out simultaneously at the high-field side (HFS) and low-field side (LFS) mid-plane of the tokamak, as well as in the outer divertor region. Different LH spectra are observed depending on the location of the probes and magnetic configuration in L-mode plasmas, with drift direction downward. In lower single null (LSN) plasmas, strong ion cyclotron PDI occurring at the HFS is observed for the first time. This instability is characterized by a frequency separation in sidebands corresponding to the ion cyclotron frequency (ωci) near the HFS scrape-off layer and develops with threshold-like behavior as density increases. In inner wall limited (IWL) plasmas, this HFS instability shows a higher density threshold compared with that in LSN plasmas. The pump width becomes broadened even in the absence of the sidebands. In upper single null plasmas with similar plasma parameters, ion cyclotron PDI sidebands have a frequency separation corresponding to ωci near the LFS and are weaker than those observed in the LSN and IWL plasmas. Correlation between the onset of ion cyclotron PDI and the observed loss of lower hybrid current drive efficiency (Wallace et al 2012 Phys. Plasmas19 062505) is discussed.
イオンサイクロトロン常磁性減衰不安定性(PDI)の低混成(LH)波に対する調査を、Alcator C-Modトカマクのエッジラングミュアプローブを用いて行った。測定は、トカマクの高磁場側(HFS)および低磁場側(LFS)中間平面、ならびに外側ダイバータ領域で同時に実施された。異なるLHスペクトルが、プローブの位置と磁気配位に依存して観測され、Lモードプラズマでドリフトが下向きの場合に見られた。低い単一ヌル(LSN)プラズマでは、HFSで発生する強いイオンサイクロトロンPDIが初めて観測された。この不安定性は、HFSスクレイプオフ層近傍のイオンサイクロトロン周波数(ωci)に対応する周波数分離を持つサイドバンドを特徴とし、密度の増加に伴って閾値様の挙動で発達する。内部リミター(IWL)プラズマでは、このHFS不安定性はLSNプラズマと比較して高い密度閾値を示した。ポンプ波の幅は、サイドバンドが存在しない場合でも広がることが確認された。上側単一ヌルプラズマでは、同様のプラズマパラメータにおいて、イオンサイクロトロンPDIサイドバンドはLFS近傍のωciに対応する周波数分離を持ち、LSNおよびIWLプラズマで観測されたものよりも弱かった。イオンサイクロトロンPDIの発生と、低混成電流駆動効率の損失(Wallace et al 2012 Phys. Plasmas19 062505)との相関について議論する。