A low-frequency zonal flow-like (LFZF-like) structure peaking at f ≈ 2.0 kHz has been observed in HL-2A ohmically heated deuterium plasmas using a combined Langmuir probe array. This time-varying potential structure, which has axisymmetric characteristics (n = 0) and a finite radial correlation length (less than 1 cm), was identified to be generated by the three-wave interaction in small-scale turbulence. The results illustrate that the amplitude of the LFZF-like structure dramatically increases with the influence of impurity ions, which is mainly due to the increased strength in the nonlinear energy transfer by the turbulence vortex symmetry-breaking process. Consequently, the enhanced LFZF-like structure has the ability to stabilize the local turbulence via the shearing decorrelation mechanism as demonstrated in this experiment. The observed results given here reveal the essential role played by the LFZF-like structure in the reduction of turbulence levels, which could advance our understanding of the multi-scale physics governing turbulence and the resulting transport in magnetically confined plasmas.
低周波帯状流様（LFZF-like）構造が、複合ラングミュアプローブアレイを用いてHL-2Aオーミック加熱重水素プラズマにおいてf ≈ 2.0 kHzでピークを持つことが観測された。この時間変動する電位構造は、軸対称特性（n = 0）と有限な径方向相関長（1 cm未満）を持ち、小スケール乱流における三波相互作用によって生成されることが特定された。結果は、LFZF-like構造の振幅が不純物イオンの影響によって劇的に増加することを示しており、これは主に乱流渦の対称性破れ過程による非線形エネルギー輸送の強度増加に起因する。その結果、増強されたLFZF-like構造は、本実験で実証されたように、せん断脱相関機構を介して局所乱流を安定化する能力を持つ。ここで観測された結果は、LFZF-like構造が乱流レベルの低減において果たす本質的な役割を明らかにしており、磁場閉じ込めプラズマにおける乱流とそれに伴う輸送を支配するマルチスケール物理の理解を進める可能性がある。