The influences of electrode biasing (EB) on toroidal rotation and turbulent (toroidal) momentum transport at the plasma edge have been experimentally studied in the J-TEXT tokamak. In the absence of bias (i.e. the bias current Ib = 0 A), plasma toroidal rotation at the edge of the confined region is intrinsically towards the co-Ip direction (parallel to plasma current); in the presence of bias, edge rotation can be greatly modified, and shows positive correlation with the bias current. As the dominant term in the turbulent momentum flux, the toroidal-radial Reynolds stress term is found to give rise to an intrinsic torque in the experiments. The local momentum balance is provided by a viscous damping-like term on the velocity. Moreover, the existence of intrinsic torque at the edge is directly verified by cancelling out the local rotation under negative bias (Ib ≈ −60 A). The corresponding intrinsic torque density at the plasma edge is about 0.65 N m−2, in the co-Ip direction. Further comparison shows that this intrinsic torque can be reasonably explained by the measured residual stress, providing direct evidence for the hypothesis that the residual stress is the origin of the intrinsic rotation.
電極バイアス（EB）がプラズマ周辺部におけるトロイダル回転および乱流運動量輸送に及ぼす影響が、J-TEXTトカマクにおいて実験的に研究された。バイアスがない場合（すなわちバイアス電流 Ib = 0 A）、閉じ込め領域周辺部のプラズマ・トロイダル回転は本質的にco-Ip方向（プラズマ電流と平行な方向）である。バイアスがある場合、周辺部の回転は大幅に変更され得、バイアス電流と正の相関を示す。乱流運動量フラックスの支配的な項として、トロイダル・ラジアル方向のレイノルズ応力項が、実験において固有トルクを生じさせることが見出された。局所的な運動量バランスは、速度に対する粘性減衰様の項によって提供される。さらに、負バイアス（Ib ≈ −60 A）下で局所回転を打ち消すことにより、周辺部における固有トルクの存在が直接検証された。対応する周辺部での固有トルク密度は約0.65 N m⁻²であり、co-Ip方向である。さらなる比較により、この固有トルクは測定された残留応力によって合理的に説明でき、残留応力が固有回転の起源であるという仮説を直接的に裏付けるものである。