We report observations of strong electron temperature profile stiffness in high poloidal beta () plasmas on EAST for the first time. Key features of this regime include: (1) Negligible contributions to stored energy and electron temperature from additional auxilliary heating power; and (2) a rapid increase of core broad-band turbulence () monitored by collective Thomson scattering (CTS) diagnostic system. Notably, no significant increase in impurities or MHD activities are observed during this process. This strong stiffness can be interpreted as a nonlinear increase in turbulent thermal flux when temperature gradients exceed a critical threshold. Gyro-kinetic simulations show that trapped electron mode is responsible for the enhanced broad-band turbulence observed in the core. The experimental electron heat fluxes are well matched by the nonlinear electromagnetic simulations for the high heating power case, whereas larger discrepancies between the simulations and experiments are observed for the low heating power case. This finding highlights the advantages of using CTS to detect microturbulence in the core of high-density plasmas, allowing for immediate identification of profile stiffness induced by turbulence.
我々は、EASTにおける高ポロイダルベータ()プラズマにおいて、強い電子温度プロファイル剛性を初めて観測したことを報告する。この状態の主な特徴は、(1)蓄積エネルギーと電子温度に対する追加の補助加熱電力からの寄与が無視できること、および(2)集団トムソン散乱(CTS)計測システムによって監視されるコア広帯域乱流()の急速な増加である。注目すべきことに、この過程では不純物やMHD活動の有意な増加は観測されない。この強い剛性は、温度勾配が臨界閾値を超えたときの乱流熱流束の非線形的増加として解釈できる。ジャイロ運動論的シミュレーションは、コアで観測される増強された広帯域乱流の原因が捕捉電子モードであることを示す。実験的な電子熱流束は、高加熱電力の場合には非線形電磁シミュレーションとよく一致するが、低加熱電力の場合にはシミュレーションと実験の間により大きな不一致が観測される。この発見は、高密度プラズマのコアにおけるマイクロ乱流を検出するためのCTSの使用の利点を浮き彫りにし、乱流によって誘起されるプロファイル剛性の即座の同定を可能にする。