The internal transport barrier (ITB) which is related to the fishbone instability has been observed on the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) in ELMy H-mode discharges. An interpretation of the formation of the ITB on EAST tokamak is provided, based on both analytical and numerical calculations. The fishbone instability induces the redistribution of fast ions and leads to the accumulation of fast ions in a local region where the ITB is going to appear. Correspondingly, the gradients of fast ions are enhanced, where the ion temperature gradient (ITG) mode exists. Fast ions can interact with the ITG mode through the dilution, Shafranov shift and wave-particle resonance mechanisms. It is found that the ITG mode is stabilized by fast ions and the stabilizing effects are determined mainly by the density, temperature and their gradients of fast ions. The enhanced density and temperature gradients of fast ions lead to a stronger stabilizing effect on ITG mode. Compared with the stabilizing effect before the appearance of fishbone instability, the stabilization on ITG mode is enhanced after the fishbone instability, which is beneficial to the formation of the ITB.
内部輸送障壁(ITB)は、EASTトカマクにおけるELMy Hモード放電で観測されており、これはフィッシュボーン不安定性と関連している。EASTトカマクにおけるITB形成の解釈が、解析的計算と数値計算の両方に基づいて提供される。フィッシュボーン不安定性は高速イオンの再分布を誘起し、ITBが形成されようとしている局所領域における高速イオンの蓄積をもたらす。それに対応して、イオン温度勾配(ITG)モードが存在する領域において、高速イオンの勾配が増強される。高速イオンは、希釈効果、シャフラノフシフト、および波動-粒子共鳴のメカニズムを通じてITGモードと相互作用することができる。ITGモードは高速イオンによって安定化され、その安定化効果は主に高速イオンの密度、温度、およびそれらの勾配によって決定されることが見出された。高速イオンの密度勾配と温度勾配の増強は、ITGモードに対するより強い安定化効果をもたらす。フィッシュボーン不安定性の出現前の安定化効果と比較して、フィッシュボーン不安定性の出現後にはITGモードの安定化が強化され、これはITBの形成に有利に働く。