The paper reviews present understanding of H-mode physics by summarising relevant experimentalobservations and discussing possible interpretation. The most important features of the H-mode area minimum threshold edge temperature (threshold input power) required to achieve the H-mode; thebifurcation nature of the H-transition with instantaneous changes at the plasma edge; and theformation of a transport barrier at the plasma edge leading to pedestals in the density andtemperature profiles. Global energy confinement times, are typically 2× to 3× longer in H-than in L-mode plasmas, reaching, for example, almost 1s in 3MA JET X-point discharges. τE is foundto increase linearly with plasma current. Results of the variation of τE with input power aresomewhat contradictory: no power dependence is found in ASDEX and DIII-D, whereas a degradationwith power is indicated in JET and in JFT-2M limiter H-modes. Correspondingly, predictions forfull power (40MW) 6MA X-point discharges in JET range from 0.6s to >1s, depending upon whichscaling is adopted. Two main theoretical models have been proposed to explain the H-mode with itsheat barrier at the plasma edge. Such a barrier is predicted by the stability properties ofballooning modes close to a magnetic separatrix, corresponding to the transition to a second stableregion above a certain threshold power. It could also arise from a critical temperature gradientmodel based on self-consistent stochasticity.
本論文は、Hモード物理の現在の理解を、関連する実験観測を要約し、可能な解釈を議論することによって概説する。Hモード領域の最も重要な特徴は、Hモードを達成するために必要な閾値端部温度（閾値入力電力）、プラズマ端部における瞬間的な変化を伴うH遷移の分岐的性質、ならびに密度および温度プロファイルにおけるペデスタルをもたらすプラズマ端部での輸送障壁の形成である。全体のエネルギー閉じ込め時間は、典型的にはHモードプラズマにおいてLモードプラズマよりも2倍から3倍長く、例えば3MAのJET X点放電ではほぼ1秒に達する。τEはプラズマ電流とともに線形に増加することが見出されている。入力電力に対するτEの変化については、やや矛盾した結果が得られている：ASDEX-DおよびDIII-Dでは電力依存性は見られないが、JETおよびJFT-2MリミターHモードでは電力による劣化が示されている。同様に、JETにおける全電力（40MW）6MA X点放電の予測は、採用するスケーリング則に応じて0.6秒から1秒超までの範囲となる。Hモードとそのプラズマ端部における熱輸送障壁を説明するために、2つの主要な理論モデルが提案されている。そのような障壁は、磁気セパラトリックス近傍のバルーニングモードの安定性特性によって予測され、特定の閾値電力以上での第二安定領域への遷移に対応する。あるいは、自己無撞着な確率性に基づく臨界温度勾配モデルからも生じ得る。