H-mode operation is the choice for next-step tokamak devices based either on conventional or advanced tokamak physics. This choice, however, comes at a significant cost for both the conventional and advanced tokamaks because of the effects of edge-localized modes (ELMs). ELMs can produce significant erosion in the divertor and can affect the β limit and reduced core transport regions needed for advanced tokamak operation. Recent experimental results from DIII-D have demonstrated a new operating regime, the quiescent H-mode regime, which solves these problems. We have achieved quiescent H-mode operation which is ELM-free and yet has good density control. In addition, we have demonstrated that an internal transport barrier can be produced and maintained inside the H-mode edge barrier for long periods of time (>3.5 s or >25 energy confinement times τE). By forming the core barrier and then stepping up the input power, we have achieved βNH89 = 7for up to 10 times the τE of 160 ms. The βNH89values of 7 substantially exceed the value of 4 routinely achieved in standard ELMing \mbox{H-mode.} The key factors in creating the quiescent H-mode operation are neutral beam injection in the direction opposite to the plasma current (counter injection) plus cryopumping to reduce the density. Density control in the quiescent H-mode is possible because of the presence of an edge MHD oscillation, the edge harmonic oscillation, which enhances the edge particle transport while leaving the energy transport unaffected.
Hモード運転は、従来型または先進型トカマク物理に基づく次世代トカマク装置にとっての選択肢である。しかしながら、この選択は、エッジ局在モード（ELM）の影響により、従来型および先進型トカマクの両方にとって大きな代償を伴う。ELMはダイバータに顕著な損耗を引き起こす可能性があり、先進トカマク運転に必要なβ限界や低減されたコア輸送領域に影響を及ぼし得る。DIII-Dにおける最近の実験結果は、これらの問題を解決する新たな運転領域であるクワイエットHモード領域を実証した。我々は、ELMフリーでありながら良好な密度制御を実現するクワイエットHモード運転を達成した。さらに、Hモードエッジバリア内部に内部輸送障壁を長期間（3.5秒超、すなわちエネルギー閉じ込め時間τEの25倍超）にわたって生成・維持できることを実証した。コアバリアを形成した後に投入電力を増加させることにより、βN H89 = 7をτE = 160 msの10倍にわたって達成した。βN H89 = 7という値は、標準的なELM発生Hモードで日常的に達成される値4を大幅に上回る。クワイエットHモード運転を実現する鍵となる要因は、プラズマ電流と逆方向の中性粒子ビーム入射（カウンター入射）と、密度低減のためのクライオポンピングである。クワイエットHモードにおける密度制御が可能となるのは、エッジ高調波振動と呼ばれるエッジMHD振動の存在によるものであり、この振動はエネルギー輸送には影響を与えずにエッジ粒子輸送を増強する。