Understanding the physics of the L–H transition power threshold scaling dependencies on toroidal field and density is critical to operating and optimizing the performance of ITER. Measurements of long-wavelength (k⊥ρI < 1) turbulent eddy dynamics, characteristics, flows, and flow shear in the near edge region of DIIID plasmas have been obtained during an ion gyroradius scan (varying toroidal field and current) and density scan in a favourable geometry (ion ∇B drifts towards the X-point), in order to determine the underlying mechanisms that influence the macroscopic L–H power threshold scaling relations. It is found that the normalized integrated long wavelength density fluctuation amplitudes (ñ/n) in the pedestal increases with ρ* approaching the L–H transition. The turbulence poloidal flow spectrum evolves from geodesic acoustic mode dominant at lower power to low-frequency zonal flow (LFZF) dominant near the L–H transition, and the effective shearing rate correspondingly increases. An inferred Reynolds stress, , from BES velocimetry (inferring velocity field from imaging) measurements is found to significantly increase near the L–H transition. At lower electron density, a clear increase of the LFZF is observed prior to the L–H transition, which is not evident at higher density. Taken together, these results are qualitatively consistent with the electron density and toroidal field scaling of the L–H transition power threshold.
L-H遷移パワー閾値のトロイダル磁場と密度への依存性のスケーリングの物理を理解することは、ITERの運転と性能最適化に極めて重要である。巨視的なL-Hパワー閾値スケーリング則に影響を与える根本的なメカニズムを解明するために、好適な幾何学配置(イオン∇BドリフトがX点方向)におけるイオンジャイロ半径スキャン(トロイダル磁場と電流を変化させる)および密度スキャン中に、DIII-Dプラズマの周辺部近傍領域における長波長(k⊥ρI < 1)乱流渦ダイナミクス、特性、フロー、およびフローシアの測定が取得された。ペデスタルにおける規格化された積分長波長密度揺動振幅(ñ/n)は、L-H遷移に近づくにつれてρ*とともに増加することが見いだされた。乱流ポロイダルフロースペクトルは、低パワーでは測地線音響モードが支配的であり、L-H遷移近傍では低周波帯状フロー(LFZF)が支配的になるように発展し、実効シアリングレートも対応して増加する。BES速度計測(イメージングから速度場を推定)から推定されたレイノルズ応力は、L-H遷移近傍で有意に増加することが見いだされた。低電子密度では、L-H遷移前にLFZFの明確な増加が観測されるが、高密度ではそれは明瞭ではない。これらを総合すると、これらの結果はL-H遷移パワー閾値の電子密度およびトロイダル磁場スケーリングと定性的に一致する。