A cross-scale interaction between a kink instability with toroidal mode number (n) of 1 and background microturbulence (mainly a coherent mode with n = 12–17) has been observed in the H-mode edge pedestal region in the EAST tokamak. The n = 1 kink mode with a frequency ~3.5 kHz is localized in the pedestal region. The amplitude of pedestal microturbulence is evidently modulated at the frequency of the n = 1 mode. This amplitude modulation is mainly for the fluctuation component with frequency less than 100 kHz, while no modulation by the n = 1 mode is observed for the component with frequency larger than 100 kHz. This implies that the observed amplitude modulation by the n = 1 mode is not due to the Doppler shift effect. A further analysis shows that the amplitude modulation of microturbulence could be attributed to modulation of the local temperature gradient by the n = 1 kink mode. In addition, bicoherence analysis indicates that there exists a possible direct nonlinear interaction between background microturbulence and the n = 1 kink instability. A preliminary analysis shows that this cross-scale interaction has no evident effect on the pedestal structure.
トロイダルモード数(n)が1のキンク不安定性と背景微視的乱流(主にn = 12–17のコヒーレントモード)との間のクロススケール相互作用が、EASTトカマクのHモード端部ペデスタル領域で観測された。周波数約3.5 kHzのn = 1キンクモードはペデスタル領域に局在している。ペデスタル微視的乱流の振幅は、n = 1モードの周波数で明らかに変調されている。この振幅変調は主に周波数100 kHz未満の変動成分に対して見られ、周波数100 kHzを超える成分ではn = 1モードによる変調は観測されない。これは、観測されたn = 1モードによる振幅変調がドップラーシフト効果によるものではないことを示唆している。さらなる解析により、微視的乱流の振幅変調は、n = 1キンクモードによる局所的な温度勾配の変調に起因する可能性があることが示された。さらに、バイコヒーレンス解析により、背景微視的乱流とn = 1キンク不安定性との間に直接的な非線形相互作用が存在する可能性が示された。予備的な解析では、このクロススケール相互作用がペデスタル構造に顕著な影響を及ぼさないことが示されている。