Two reproducible regimes of tokamak operation, with excitation or suppression of MHD activity can be obtained using a voltage-biased electrode inside the edge of the TCABR tokamak. The experiment was carried out adjusting the tokamak parameters to obtain two types of discharges: with strong or weak MHD activity, without biasing in both cases. The plasma current was adjusted to cover a range of safety factor from 2.9 up to 3.5, so that when biasing was applied the magnetic island (3,1) could interact with the edge barrier. The application of biasing in subsequent discharges of each type resulted in excitation or suppression of the MHD activity. The results show that the dominant modes are m = 2, n = 1 and m = 3, n = 1 for excitation and partial suppression, respectively. In both regimes a strong decrease in the radial electric field is detected with destruction of the transport barrier and of the improved confinement caused by different mechanisms. The measurements include temporal behaviour of edge transport, turbulence, poloidal electric and magnetic fields, edge density, radial electric fields and radial profile of Hα line intensity. The explanation of the excitation and suppression processes is discussed in the paper.
電圧バイアスを印加した電極をTCABRトカマクの周辺部内に用いることにより、MHD活動の励起または抑制を伴う、再現可能な2つのトカマク運転領域が得られる。実験は、いずれの場合もバイアスを印加せずに、強いまたは弱いMHD活動を有する2種類の放電が得られるようにトカマクパラメータを調整して実施された。プラズマ電流は、安全係数が2.9から3.5までの範囲をカバーするように調整され、それによりバイアス印加時に磁気島(3,1)が周辺障壁と相互作用できるようにした。各タイプのその後の放電におけるバイアス印加は、MHD活動の励起または抑制をもたらした。結果は、支配的なモードが、励起の場合にはm = 2, n = 1、部分抑制の場合にはm = 3, n = 1であることを示している。両方の領域において、異なる機構によって引き起こされる輸送障壁と改善閉じ込めの破壊に伴い、径電場の強い減少が検出された。測定には、周辺輸送、乱流、ポロイダル電場および磁場、周辺密度、径電場、ならびにHα線強度の動径分布の時間的挙動が含まれる。励起および抑制過程の説明は本論文で議論される。