Understanding the transport mechanisms that regulate the H-mode pedestal structure is crucial for developing regimes with edge dynamics that are compatible with the thermal and particle load constraints of plasma facing components. In this regard, at the JET tokamak, H-mode plasma regimes featuring small-ELM (BSE) dynamics have been developed, expelling less plasma energy per ELM compared to the standard type-I ELM. The pedestal of these new regimes remains stable against peeling-ballooning modes, leaving its structure unexplained. In this study, three baseline H-mode JET discharges—a reference with type-I ELM and two BSE regimes—are selected to investigate the turbulent transport mechanisms occurring in pedestals with different structures. The turbulence analysis is conducted using local gyrokinetic simulations around the pedestal top position. The results show that at ion scales, while hybrid ITG-KBM and KBM are destabilized in the type-I ELM discharge, the BSE regimes are dominated by hybrid ITG-TEM, suggesting a different role of turbulent transport in the two cases. At electron scales, both regimes are dominated by toroidal and slab ETG, the latter extending up to very small scales. Simulations of turbulence driven by hybrid ITG-TEM focuses on the impact and competition of electromagnetic (EM) effects and equilibrium shearing. A strong EM stabilization mechanism is found, resulting in a saturated turbulence regime with spectra different from those in the electrostatic limit (ESl). Additionally, while increasing shearing reduces transport in ESl simulations, it is observed to have the opposite effect in the EM regime. Finally, stiff ETG transport is also shown to produce transport levels compatible with experimental observations. The findings of this study suggest the EM stabilization and its competition with shearing as new key elements that determine the nature of the turbulent transport mechanisms around the pedestal top, which need to be considered in reduced models for pedestal limits.
Hモードペデスタル構造を制御する輸送機構を理解することは、プラズマ対向機器の熱および粒子負荷の制約と両立する周辺部ダイナミクスを備えた運転領域を開発するために極めて重要である。この点に関して、JETトカマクでは、標準的なタイプI ELMと比較してELMあたりのプラズマエネルギー放出が少ない、小振幅ELM（BSE）ダイナミクスを特徴とするHモードプラズマ運転領域が開発されている。これらの新しい運転領域のペデスタルは、ピーリング・バルーニングモードに対して安定なままであるため、その構造は説明されていない。本研究では、タイプI ELMを有する参照放電と2つのBSE運転領域の計3つのベースラインHモードJET放電を選択し、異なる構造を持つペデスタルで発生する乱流輸送機構を調査する。乱流解析は、ペデスタルトップ位置周辺での局所ジャイロ運動論的シミュレーションを用いて実施される。結果は、イオンスケールでは、タイプI ELM放電でハイブリッドITG-KBMおおよびKBMが不安定化される一方、BSE運転領域ではハイブリッドITG-TEMが支配的であり、2つの場合で乱流輸送の役割が異なることを示唆している。電子スケールでは、両運転領域ともトロイダルおよびスラブETGが支配的であり、後者は非常に小さなスケールまで及ぶ。ハイブリッドITG-TEMによって駆動される乱流のシミュレーションは、電磁（EM）効果と平衡せん断の影響および競合に焦点を当てている。強いEM安定化機構が見出され、その結果、静電極限（ESl）とは異なるスペクトルを持つ飽和乱流状態が生じる。さらに、ESlシミュレーションにおいてせん断を増大させることは輸送を減らすが、EM領域では逆の効果を持つことが観測される。最後に、スティッフなETG輸送も、実験観測と両立する輸送レベルを生じることが示されている。本研究の知見は、EM安定化およびそれとせん断との競合が、ペデスタルトップ周辺の乱流輸送機構の性質を決定する新たな主要素であることを示唆しており、ペデスタル限界の縮約モデルにおいて考慮される必要がある。