To shed some light on the development of the fast m/n = 1/1 precursor to the sawtooth crash and its influence on plasma transport properties in the vicinity of the q = 1 surface, series of dedicated experiments have been conducted on the Tore Supra and TEXTOR tokamaks. It has been concluded that, before a crash, the hot core gets displaced with respect to the magnetic axis, drifts outwards by as much as 8–10 cm and may change its shape. Observation of the magnetic reconnection process has been made by means of electron cyclotron emission diagnostics. The heat pulse is seen far outside the inversion radius. The colder plasma develops a magnetic island on the former magnetic axis, after the hot core expulsion. Different kinds of behaviour of the m = 1 precursor before the crash, with respect to the displacement of the hot core and the duration of the oscillating phase, have been observed. An ideal kink model alone cannot be used for explanation; therefore, resistive effects play an important role in the mode development. Possible mechanisms that lead an m = 1 mode to such behaviour, and their links to the change in the central q-profile, are discussed. Results have been discussed in the light of various theoretical models of the sawtooth.
ソー・トゥース・クラッシュの前駆体であるm/n = 1/1モードの発達と、q = 1面近傍におけるプラズマ輸送特性への影響を明らかにするため、Tore SupraおよびTEXTORトカマクにおいて一連の専用実験が実施された。クラッシュの前に、高温コアが磁気軸に対して変位し、最大8〜10 cm外側へドリフトし、その形状が変化し得ることが結論づけられた。磁気リコネクションの過程は、電子サイクロトロン放射診断によって観測された。熱パルスは反転半径のはるか外側まで到達する。高温コアの排出後、低温プラズマが旧磁気軸上に磁気島を形成する。クラッシュ前のm = 1前駆体の挙動は、高温コアの変位と振動位相の持続時間に関して多様な様相を示すことが観測された。理想キンクモデル単独では説明不可能であり、抵抗性効果がモード発達に重要な役割を果たす。m = 1モードがこのような挙動を示すに至る可能な機構と、中心qプロファイルの変化との関連について考察する。得られた結果は、さまざまなソー・トゥース理論モデルの観点から議論された。