Edge localized mode (ELM) measurements in many tokamaks, including ASDEX-Upgrade, DIII-D, JET, JT-60U and MAST, are reviewed, which includes progress in experimental observations at the plasma edge region by means of fast-time resolved diagnostics with high precision, such as scanning probe, radial interferometer chord, BES and tangentially viewing fast-gated camera at the midplane. ELM dynamics data show that the majority of the ELM particle and energy transport should be dominated by ion convection physics and associated timescales. Furthermore, recent diagnostic upgrades on many tokamaks reveal the ELM filament structure and their complex motion towards radial, poloidal and toroidal directions. Approaches to control the Type-I ELMs, in addition to the alternative scenarios to Type-I ELMy H-mode operation (so-called, small/no ELM regimes) are also a key area of research for current tokamaks, which demonstrated a high confinement (being comparable to that of Type-I ELMy H-mode plasmas at similar parameters) in the absence of large, ELM induced, transient heat/particle fluxes to the divertor targets. Although tolerable ELM regimes are obtained in existing devices, their application to ITER is uncertain. Issues of these regimes towards further experiments and power deposition on divertor targets and main chamber wall are discussed.
多くのトカマク装置(ASDEX-Upgrade、DIII-D、JET、JT-60U、MASTを含む)におけるELM計測について概説する。これには、高速時間分解診断法(プローブ走査、干渉計動径チャンネル、BES、接線方向高速ゲートカメラなど)を用いたプラズマ周辺領域における実験観測の進展が含まれる。ELMダイナミクスのデータは、ELMによる粒子・エネルギー輸送の大部分がイオン対流物理とそれに伴う時間スケールによって支配されることを示している。さらに、多くのトカマクにおける最近の診断装置の改良により、ELMフィラメント構造とその径方向・ポロイダル方向・トロイダル方向への複雑な運動が明らかにされている。Type-I ELMの制御手法に加え、Type-I ELMy Hモード運転に代わるシナリオ(いわゆる小ELMまたは無ELM regime)も、現在のトカマク研究における重要な課題である。これらのシナリオは、同様のパラメータにおけるType-I ELMy Hモードプラズマと同等の高い閉じ込め性能を、ELMに起因するダイバータターゲットへの大きな過渡的熱・粒子フラックスなしで実証している。既存装置では許容可能なELM regimeが達成されているものの、ITERへの適用には不確実性が残る。今後の実験課題と、ダイバータターゲットおよび主容器壁への熱負荷堆積に関する問題について議論する。