The goals of this paper are to compare the results of electron particle transport measurements in ohmic (OH) plasmas by means of a small perturbation technique, high-level gas puff and gas switch off, investigate the phenomenon of 'density pump out' during electron cyclotron resonance heating (ECRH) and to correlate density behaviour with turbulence. Two approaches for plasma particle transport studies were compared: the low perturbation technique of periodic puff (δn/ne = 0.3%) and strong density variations (δn/ne < 50%), including density ramp-up by gas puff and ramp-down with gas switch off. The model with constant in time diffusion coefficients and pinch velocities could describe the core density perturbations but failed at the edge. In the case of strong puff three stages were distinguished. Degraded energy confinement and, respectively, low turbulence frequencies were observed during density ramp-up and ramp-down, while enhanced confinement and higher turbulence frequencies were typical for the intermediate stage. Density profile variation during this intermediate phase could be described in the framework of the transport model with constant in time coefficients. The application of ECRH at the density ramp-up phase provided the possibility of postponing the 'density pump out'. The increase in the low-frequency modes in turbulence spectra was observed at the 'density pump out' phase during central ECRH. Although the high- and low-frequency bands of turbulence spectra behaved as trapped electron mode and ion temperature gradient, respectively, they both rotated at the same angular velocity as a rigid body together with magnetohydrodynamic mode m/n = 2/1 and [E × B] plasma rotation.
本論文の目的は、小摂動法、高レベルガスパフ、ガス遮断によるオーミック（OH）プラズマにおける電子粒子輸送測定の結果を比較し、電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）中の「密度ポンプアウト」現象を調査し、密度挙動と乱流を関連付けることである。プラズマ粒子輸送研究のための2つのアプローチが比較された：周期パフによる低摂動法（δn/ne = 0.3%）と、ガスパフによる密度ランプアップおよびガス遮断によるランプダウンを含む強い密度変動（δn/ne < 50%）である。時間的に一定の拡散係数とピンチ速度を持つモデルは、コア密度摂動を記述できたが、エッジでは失敗した。強いパフの場合、3つの段階が区別された。密度ランプアップおよびランプダウン中は、エネルギー閉じ込めの劣化と、それぞれ低い乱流周波数が観測され、一方、中間段階では閉じ込めの向上とより高い乱流周波数が典型的であった。この中間段階における密度分布変動は、時間的に一定の係数を持つ輸送モデルの枠組みで記述できた。密度ランプアップ段階でのECRHの適用は、「密度ポンプアウト」を延期する可能性を提供した。中心ECRH中の「密度ポンプアウト」段階では、乱流スペクトルにおける低周波モードの増加が観測された。乱流スペクトルの高周波帯域と低周波帯域は、それぞれ捕捉電子モードとイオン温度勾配として挙動したが、両方とも磁気流体力学モードm/n = 2/1および[E × B]プラズマ回転とともに剛体として同じ角速度で回転した。