In MAST experiments with applied resonant magnetic perturbations (RMPs), clear reduction in line-averaged density has been observed in a wide range of L-mode plasmas when there is an alignment between the perturbation and the equilibrium magnetic field that maximizes the size of the resonant components of the applied magnetic field, as well as in a few H-mode plasmas but with a much stronger sensitivity to this alignment. This density pump-out is the result of increased particle transport, which is thought to be caused by the formation of a stochastic magnetic field in the plasma edge. This paper presents an analysis of the magnetic field structures formed by the application of n = 3 RMPs on MAST, including various parameters characterizing the degree of stochasticity in the plasma edge. Values for these parameters are calculated and compared with the amount of density pump-out observed in MAST experiments. It is found that density pump-out is fairly well correlated with some of the parameters calculated using vacuum modelling, but none of them provides a single threshold value for pump-out that applies to both L- and H-mode plasmas. Plasma response modelling provides a robust criterion for density pump-out that applies both to L- and H-mode plasmas.
MAST実験において、印加された共鳴磁場摂動（RMPs）により、線平均密度の明確な減少が、Lモードプラズマの広い範囲で観測された。これは、摂動と平衡磁場の配列が、印加された共鳴磁場成分の大きさを最大化する場合に見られた。また、少数のHモードプラズマでも観測されたが、その場合、この配列に対する感度ははるかに強かった。この密度ポンプアウトは、粒子輸送の増加に起因し、プラズマ端部における確率磁場の形成によって引き起こされると考えられている。本論文では、MASTにおいてn=3のRMPsを印加した際に形成される磁場構造の解析を示し、プラズマ端部の確率性の程度を特徴付ける様々なパラメータを提示する。これらのパラメータの値は、MAST実験で観測された密度ポンプアウトの量と比較して計算される。その結果、密度ポンプアウトは、真空モデリングを用いて計算された一部のパラメータとかなりよく相関することが判明したが、LモードとHモードの両方のプラズマに適用できる単一の閾値は存在しなかった。プラズマ応答モデリングは、LモードとHモードの両方のプラズマに適用できる密度ポンプアウトの堅牢な基準を提供する。