Direct observations of tokamak plasma responses to an externally applied rotating helical magnetic perturbation (RHMP) have been performed on the small tokamak device HYBTOK-II in order to clarify the penetration process of the RHMP into tokamak plasmas. Not only electromagnetic but also electrostatic fluctuations have been measured with small magnetic probes and a four-pin Langmuir probe, which were inserted inside the plasma. As regards the observed radial profiles of the RHMP in the plasma, the low Doppler-shifted frequency of RHMP produces the amplification of RHMP in the plasma due to magnetic island formation, while the expected attenuation of RHMP in the plasma has been found in the case of the high Doppler-shifted frequency. It is also found that the observed radial electric fields with the four-pin Langmuir probe have strong dependences on the driving frequency of the RHMP and the toroidal magnetic field. A theoretical calculation of the Alfvén wave propagation driven by local helical coils in HYBTOK-II has also been carried out. The observed electric fields are discussed in terms of the Alfvén resonance and the growth of magnetic islands.
外部から印加された回転螺旋磁気摂動(RHMP)に対するトカマクプラズマ応答の直接観測が、RHMPのトカマクプラズマへの浸透過程を明らかにするために、小型トカマク装置HYBTOK-IIにおいて実施された。電磁的変動だけでなく静電的変動も、プラズマ内部に挿入された小型磁気プローブと4ピンラングミュアプローブによって測定された。プラズマ中で観測されたRHMPの動径分布に関して、RHMPの低ドップラーシフト周波数は、磁気島形成によるプラズマ中でのRHMPの増幅を生じさせる一方、高ドップラーシフト周波数の場合には、プラズマ中でのRHMPの予想される減衰が見いだされた。また、4ピンラングミュアプローブで観測された動径電場が、RHMPの駆動周波数とトロイダル磁場に強く依存することも見いだされた。HYBTOK-IIにおける局所螺旋コイルによって駆動されるアルフヴェン波伝播の理論計算も行われた。観測された電場は、アルフヴェン共鳴と磁気島の成長の観点から議論される。