This paper describes a new method to derive, from soft x-ray (SXR) tomography, robust estimates of the core displacement, growth rate and frequency of a 1/1 sawtooth crash precursor. The method is valid for very peaked SXR profiles and is robust against both the inversion algorithm and the presence of tungsten in a rotating plasma. Three typical ASDEX Upgrade crashes are then analysed. In all cases a postcursor is observed, suggesting incomplete reconnection. Despite different dynamics, in all three cases the growth rate of the core displacement shows similar features. First, it is not constant, supporting the idea of non-linear growth. Second, it can be divided into clearly identified phases with quasi-constant growth rates, suggesting sudden change of growth regime rather than smooth transitions. Third, its evolution is non-monotonic, with phases of accelerated growth followed by damped phases. This damping is interpreted for two cases respectively as an effect of fast ions and of mode coupling, based on the result of a MHD simulation. The mode frequency is observed in all cases to be closely related to the plasma bulk rotation profile, with little or no visible effect of the electron diamagnetic drift frequency. The onset criterion could not be clearly identified and it is shown that the role of the pressure gradient is not as expected from a naive extrapolation of the linear stability theory.
本論文は、軟X線トモグラフィーから、1/1鋸歯状クラッシュ前駆体のコア変位、成長率、および周波数のロバストな推定値を導出する新しい手法を記述する。本手法は、非常にピーク状の軟X線プロファイルに対して有効であり、反転アルゴリズムおよび回転プラズマ中のタングステンの存在の両方に対してロバストである。次に、ASDEX Upgradeにおける3つの典型的なクラッシュを解析する。すべてのケースにおいて、後続体が観測され、不完全なリコネクションを示唆している。異なるダイナミクスにもかかわらず、3つのケースすべてにおいて、コア変位の成長率は類似した特徴を示す。第一に、それは一定ではなく、非線形成長の考えを支持する。第二に、それは準一定の成長率を持つ明確に識別可能な位相に分割でき、滑らかな遷移ではなく成長レジームの急激な変化を示唆する。第三に、その時間発展は非単調であり、加速成長の位相の後に減衰位相が続く。この減衰は、MHDシミュレーションの結果に基づき、それぞれ高速イオンの効果とモード結合の効果として、2つのケースについて解釈される。すべてのケースにおいて、モード周波数はプラズマのバルク回転プロファイルと密接に関連していることが観測され、電子反磁性ドリフト周波数の影響はほとんどまたは全く見られない。開始基準は明確に特定できず、圧力勾配の役割は線形安定性理論の単純な外挿から期待されるものとは異なることが示される。