Electromagnetic emissions in the radio frequency (RF) range are detected in the high-confinement-mode (H-mode) plasma using a fast RF spectrometer on the KSTAR tokamak. The emissions at the crash events of edge-localized modes (ELMs) are found to occur as strong RF bursts with dynamic features in intensity and spectrum. The RF burst spectra (obtained with frequency resolution better than 10 MHz) exhibit diverse spectral features and evolve in multiple steps before the onset and through the ELM crash: (1) a narrow-band spectral line around 200 MHz persistent for extended duration in the pre-ELM crash times, (2) harmonic spectral lines with spacing comparable to deuterium or hydrogen ion cyclotron frequency at the pedestal, (3) rapid onset (faster than ~1 μs) of intense RF burst with wide-band continuum in frequency which coincides with the onset of ELM crash, and (4) a few additional intense RF bursts with chirping-down narrow-band spectrum during the crash. These observations indicate plasma waves are excited in the pedestal region and strongly correlated with the ELM dynamics such as the onset of the explosive crash. Thus the investigation of RF burst occurrence and their dynamic spectral features potentially offers the possibility of exploring H-mode physics in great detail.
電磁放射は、KSTARトカマクにおける高速RF分光計を用いて、高閉じ込めモード（Hモード）プラズマ中で無線周波数（RF）帯域において検出される。周辺局在モード（ELM）のクラッシュ事象における放射は、強度およびスペクトルにおいて動的特徴を伴う強いRFバーストとして発生することが見出される。RFバーストスペクトル（10 MHzより優れた周波数分解能で取得）は、多様なスペクトル特徴を示し、ELMクラッシュ前およびその過程において複数の段階を経て発展する：（1）ELMクラッシュ前の期間に長時間持続する200 MHz付近の狭帯域スペクトル線、（2）ペデスタルにおける重水素または水素イオンサイクロトロン周波数に相当する間隔を持つ高調波スペクトル線群、（3）ELMクラッシュの開始と同時に生じる、広帯域連続スペクトルを伴う強いRFバーストの急速な発生（約1 μsより速い）、および（4）クラッシュ中に観測される、周波数が下降するチャープ状の狭帯域スペクトルを持つ追加の強いRFバースト群。これらの観測結果は、ペデスタル領域においてプラズマ波が励起され、それらがELMのダイナミクス（爆発的クラッシュの開始など）と強く相関していることを示している。したがって、RFバーストの発生とその動的スペクトル特徴の調査は、Hモード物理を詳細に探求する可能性を提供するものである。