Among various edge localized mode (ELM) crash control methods, only non-axisymmetric magnetic perturbations (NAMPs) yield complete suppression of ELM crashes beyond their mitigation, and thus attract more attention than others. No other devices except KSTAR, DIII-D, and recently EAST have successfully achieved complete suppression with NAMPs. The underlying physics mechanisms of these successful ELM crash suppressions in a non-axisymmetric field environment, however, still remain uncertain. In this work, we investigate the ELM crash suppression characteristics of the KSTAR ELMy H-mode discharges in a controlled multi-spectral field environment, created by both middle reference and top/bottom proxy in-vessel control coils. Interestingly, the attempts have produced a set of contradictory findings, one expected (ELM crash suppression enhancement with the addition of n = 1 to the n = 2 field at relatively low heating discharges) and another unexpected (ELM crash suppression degradation at relatively high heating discharges) from the earlier findings in DIII-D. This contradiction indicates the dependence of the ELM crash suppression characteristics on the heating level and the associated kink-like plasma responses. Preliminary linear resistive MHD plasma response simulation shows the unexpected suppression performance degradation to be likely caused by the dominance of kink-like plasma responses over the island gap-filling effects.
様々なエッジ局在モード（ELM）クラッシュ制御手法の中で、非軸対称磁気摂動（NAMPs）のみがELMクラッシュの緩和を超えた完全抑制をもたらし、そのため他の手法よりも注目を集めている。KSTAR、DIII-D、そして最近ではEASTを除く他の装置は、NAMPsによる完全抑制の達成に成功していない。しかしながら、非軸対称磁場環境におけるこれらの成功したELMクラッシュ抑制の根底にある物理メカニズムは、依然として不明のままである。本研究では、中央基準および上部/下部プロキシの容器内制御コイルの両方によって作られる制御された多スペクトル磁場環境における、KSTAR ELMy Hモード放電のELMクラッシュ抑制特性を調査する。興味深いことに、これらの試みは一連の矛盾した結果をもたらした。一つは予想通りであり（比較的低加熱放電におけるn = 1のn = 2磁場への追加によるELMクラッシュ抑制の強化）、もう一つはDIII-Dでの以前の知見からは予想外であった（比較的高加熱放電におけるELMクラッシュ抑制の劣化）。この矛盾は、ELMクラッシュ抑制特性の加熱レベルおよび関連するキンク状プラズマ応答への依存性を示している。予備的な線形抵抗性MHDプラズマ応答シミュレーションは、予想外の抑制性能劣化が、島ギャップ充填効果に対するキンク状プラズマ応答の優位性によって引き起こされる可能性が高いことを示している。