Operating ITER in the reference inductive scenario at the design values of Ip = 15 MA and QDT = 10 requires the achievement of good H-mode confinement that relies on the presence of an edge transport barrier whose pedestal pressure height is key to plasma performance. Strong gradients occur at the edge in such conditions that can drive magnetohydrodynamic instabilities resulting in edge localized modes (ELMs), which produce a rapid energy loss from the pedestal region to the plasma facing components (PFC). Without appropriate control, the heat loads on PFCs during ELMs in ITER are expected to become significant for operation in H-mode at Ip = 6–9 MA; operation at higher plasma currents would result in a very reduced life time of the PFCs.Currently, several options are being considered for the achievement of the required level of ELM control in ITER; this includes operation in plasma regimes which naturally have no or very small ELMs, decreasing the ELM energy loss by increasing their frequency by a factor of up to 30 and avoidance of ELMs by actively controlling the edge with magnetic perturbations. Small/no ELM regimes obtained by influencing the edge stability (by plasma shaping, rotational shear control, etc) have shown in present experiments a significant reduction of the ELM heat fluxes compared to type-I ELMs. However, so far they have only been observed under a limited range of pedestal conditions depending on each specific device and their extrapolation to ITER remains uncertain. ELM control by increasing their frequency relies on the controlled triggering of the edge instability leading to the ELM. This has been presently demonstrated with the injection of pellets and with plasma vertical movements; pellets having provided the results more promising for application in ITER conditions. ELM avoidance/suppression takes advantage of the fact that relatively small changes in the pedestal plasma and magnetic field parameters seem to have a large stabilizing effect on large ELMs. Application of edge magnetic field perturbation with non-axisymmetric fields is found to affect transport at the plasma edge and thus prevent the uncontrolled rise of the plasma pressure gradients and the occurrence of type-I ELMs. This paper compiles a brief overview of various ELM control approaches, summarizes their present achievements and briefly discusses the open issues regarding their application in ITER.
ITERを設計値であるIp = 15 MAおよびQDT = 10で基準誘導シナリオにおいて運転するには、優れたHモード閉じ込めの達成が必要であり、これはエッジ輸送障壁の存在に依存し、そのペデスタル圧力高さがプラズマ性能の鍵となる。このような条件下ではエッジに強い勾配が生じ、磁気流体力学的不安定性を駆動してエッジ局在モード（ELM）をもたらし、ペデスタル領域からプラズマ対向機器（PFC）への急速なエネルギー損失を引き起こす。適切な制御がなければ、ITERにおけるELM中のPFCへの熱負荷は、Ip = 6〜9 MAでのHモード運転にとって重大なものになると予想される。より高いプラズマ電流での運転は、PFCの寿命を大幅に短縮する結果となるであろう。現在、ITERにおける要求レベルのELM制御を達成するために、いくつかの選択肢が検討されている。これには、自然にELMが存在しないか非常に小さいプラズマ運転領域での運転、周波数を最大30倍に増加させることによるELMエネルギー損失の低減、および磁場摂動によるエッジの能動制御によるELMの回避が含まれる。エッジ安定性に影響を与えること（プラズマ形状制御、回転シア制御など）によって得られる小ELMまたは無ELM領域は、現在の実験において、タイプI ELMと比較してELM熱流束の大幅な低減を示している。しかしながら、これまでのところ、これらは各装置に依存する限られたペデスタル条件でのみ観測されており、ITERへの外挿は不確実なままである。周波数増加によるELM制御は、ELMをもたらすエッジ不安定性の制御されたトリガリングに依存する。これは現在、ペレット入射およびプラズマ垂直移動によって実証されており、ペレット入射がITER条件への適用においてより有望な結果を示している。ELMの回避・抑制は、ペデスタルプラズマおよび磁場パラメータの比較的小さな変化が、大きなELMに対して大きな安定化効果を持つという事実を利用するものである。非軸対称磁場によるエッジ磁場摂動の印加は、プラズマエッジでの輸送に影響を与え、それによってプラズマ圧力勾配の制御不能な上昇およびタイプI ELMの発生を防ぐことが見出されている。本論文は、様々なELM制御手法の概要をまとめ、それらの現在の成果を要約し、ITERへの適用に関する未解決の問題について簡潔に論じるものである。