We report the experimental finding of n = 1 helical cores (HCs) accompanied by saturated m/n = 2/1 tearing modes (TMs) with low mode frequencies in JT-60U. The HCs accompanied by TMs were observed after an increase in the mode amplitude and a decrease in the mode frequency of m/n = 2/1 precursors with tearing parity. The decreased mode frequency is typically lower than 20 Hz. With various diagnostics, the coupling of n = 1 HCs and m/n = 2/1 TMs has been clearly observed. Because the coherent oscillations in the ion temperature are observed in both the core region and the edge region, the flux surfaces including the m/n = 2/1 magnetic island appear to have m = 1 helical deformation. It has also been suggested that the m/n = 2/1 TM and the HC rotate in the electron diamagnetic direction keeping fm/n=1/1(HC) = 2fm/n=2/1(TM) in several plasmas. Here, fm/n=1/1(HC) is the mode frequency of HCs and fm/n=2/1(TM) is the mode frequency of TMs. In addition, the core seems to be shifted to the high-field side when the O-points of the m/n = 2/1 magnetic island line up in the midplane, which is confirmed by reconstructions of magnetohydrodynamic equilibria with motional Stark effect measurement and the MEUDAS code. Our observation of m/n = 2/1 TMs having HCs contributes to the understanding of the excitation mechanism of HCs in tokamak plasmas.
我々は、JT-60Uにおいて、低いモード周波数を有する飽和したm/n = 2/1テアリングモード（TM）を伴うn = 1ヘリカルコア（HC）の実験的発見を報告する。HCは、テアリングパリティを有するm/n = 2/1前駆体のモード振幅の増大とモード周波数の低下の後に観測された。低下したモード周波数は、典型的には20 Hz未満である。種々の診断により、n = 1 HCとm/n = 2/1 TMの結合が明確に観測された。イオン温度におけるコヒーレントな振動がコア領域とエッジ領域の両方で観測されるため、m/n = 2/1磁気島を含む磁気面はm = 1ヘリカル変形を有しているように見える。また、m/n = 2/1 TMとHCは、fm/n=1/1(HC) = 2fm/n=2/1(TM)を維持しながら、反磁性電子方向に回転することが示唆されている。ここで、fm/n=1/1(HC)はHCのモード周波数であり、fm/n=2/1(TM)はTMのモード周波数である。さらに、m/n = 2/1磁気島のO点が中平面に整列するとき、コアは高磁場側にシフトしているように見え、これはモーションラマン効果測定とMEUDASコードによる磁気流体力学平衡の再構成によって確認された。m/n = 2/1 TMがHCを有するという我々の観測は、トカマクプラズマにおけるHCの励起メカニズムの理解に貢献する。