TM1 nonlinear two-fluid simulations reveal key characteristics of density pump-out caused by pedestal-foot island formation when applying resonant magnetic perturbation (RMP). These characteristics include a bifurcation in pump-out with a low RMP coil current threshold, a sensitivity of pump-out magnitude to q95, and the magnitude of pump-out scaling as the square root of the RMP coil current. Dedicated experiments are carried out in the KSTAR and DIII-D tokamaks to validate these features and show that: (1) a staircase bifurcation in density pump-out is observed when slowly ramping up the n = 1 RMP current, and the density fluctuations are found to be slightly decreased from the pedestal-foot to the pedestal-top; (2) the magnitude of density pump-out becomes weaker when decreasing q95 from 5.5 to 4.9, and a partial recovery of density pump-out is observed when q95 is ramped down to lower than 4.9; and (3) analysis of a DIII-D database of n = 3 RMP edge-localized mode control experiments finds that the magnitude of density pump-out is proportional to the square root of RMP coil current Δne/ne ∝ . These experimental observations are consistent with TM1 simulations.
TM1非線形二流体シミュレーションは、共鳴磁場摂動（RMP）印加時のペデスタルフット島形成によって引き起こされる密度ポンプアウトの主要な特性を明らかにする。これらの特性には、低いRMPコイル電流閾値でのポンプアウトの分岐、q95に対するポンプアウトの大きさの感度、およびRMPコイル電流の平方根としてスケーリングするポンプアウトの大きさが含まれる。これらの特徴を検証するために、KSTARおよびDIII-Dトカマクで専用実験が実施され、以下が示された：(1) n = 1 RMP電流をゆっくりとランプアップすると、密度ポンプアウトの階段状分岐が観測され、密度揺動はペデスタルフットからペデスタルトップにかけてわずかに減少することが見出された；(2) q95を5.5から4.9に減少させると密度ポンプアウトの大きさは弱くなり、q95を4.9未満にランプダウンすると密度ポンプアウトの部分的な回復が観測される；そして(3) n = 3 RMP周辺局在モード制御実験のDIII-Dデータベースの解析により、密度ポンプアウトの大きさはRMPコイル電流の平方根に比例することが見出された Δne/ne ∝ 。これらの実験的観測はTM1シミュレーションと一致している。