The influence of magnetic topology on the formation of electron internal transport barriers (e-ITBs) has been studied experimentally in electron cyclotron heated plasmas in the stellarator TJ-II. e-ITB formation is characterized by an increase in core electron temperature and plasma potential. The positive radial electric field increases by a factor of 3 in the central plasma region when an e-ITB forms. The experiments reported demonstrate that the formation of an e-ITB depends on the magnetic configuration. Calculations of the modification of the rotational transform due to plasma current lead to the interpretation that the formation of an e-ITB can be triggered by positioning a low order rational surface close to the plasma core region. In configurations without any central low order rational, no barrier is formed for any accessible value of heating power. Different mechanisms associated with neoclassical/turbulent bifurcations and kinetic effects are put forward to explain the impact of magnetic topology on radial electric fields and confinement.
磁気トポロジーが電子内部輸送障壁(e-ITB)の形成に及ぼす影響が、ステラレーターTJ-IIにおける電子サイクロトロン加熱プラズマ中で実験的に研究された。e-ITB形成は、中心電子温度とプラズマ電位の上昇によって特徴づけられる。e-ITBが形成されると、中心プラズマ領域において正の径方向電場が3倍に増加する。報告された実験は、e-ITBの形成が磁気トポロジーに依存することを実証している。プラズマ電流による回転変換の変調の計算から、低次の有理面を中心プラズマ領域の近傍に配置することによってe-ITB形成が誘発され得るという解釈が導かれる。中心部に低次の有理面を持たない配位では、アクセス可能な任意の加熱パワーに対して障壁は形成されない。新古典的/乱流的分岐および運動論的効果に関連する異なるメカニズムが、磁気トポロジーが径方向電場と閉じ込めに及ぼす影響を説明するために提唱されている。