The L–H transition in a helical-axis heliotron, Heliotron J, is investigated. For electron cyclotron heating (ECH), neutral beam injection (NBI) heating and ECH + NBI combination heating plasmas, the confinement quality of the H-mode is examined with an emphasis on its magnetic configuration dependence. The vacuum edge rotational transform, ι(a)/2π, is chosen as a label for the magnetic configuration where ι/2π is the rotational transform and a is the average plasma minor radius in metres. The experimental ι(a)/2π dependence of the enhancement factor over the L-mode confinement reveals that specific configurations exist where high-quality H-modes (1.3 < HISS95 < 1.8) are attained. is the experimental global energy confinement time and is the confinement time scaling from the international stellarator database given as . R is the plasma major radius in metres, is the line-averaged plasma density in 1019 m−3, PL is the power loss in megawatts that accounts for the time derivative of the total plasma energy content and Bt is the toroidal magnetic field strength in tesla (Stroth U. et al1996 Nucl. Fusion36 1063). The ι (a)/2π ranges for these configurations are near values that are slightly less than those of the major natural resonances of Heliotron J, i.e. n/m = 4/8, 4/7 and 12/22. To better understand this configuration dependence, the geometrical poloidal viscous damping rate coefficient, Cp, is calculated for different values of ι(a)/2π and compared with the experimental results. The threshold line-averaged density of the H-mode, which depends on the configuration, is in the region of 0.7–2.0 × 1019 m−3 in ECH (0.29 MW) + NBI (0.57 MW) operation. As for the edge plasma characteristics, Langmuir probe measurements have shown a reduced fluctuation-induced transport in the region that begins inside the last closed flux surface (LCFS) and extends into the scrape-off layer. In addition, a negative radial electric field Er (or Er-shear) is simultaneously formed near the LCFS at the transition.
ヘリカル軸ヘリオトロンであるヘリオトロンJにおけるL-H遷移を調査した。電子サイクロトロン加熱（ECH）、中性粒子ビーム入射（NBI）加熱、およびECH+NBI複合加熱プラズマにおいて、Hモードの閉じ込め品質を磁気配位依存性に着目して調べた。真空エッジ回転変換ι(a)/2πを磁気配位の指標として選んだ。ここで、ιは回転変換、aは平均プラズマ小半径（単位：メートル）である。実験的なι(a)/2πに対する閉じ込め改善係数の依存性から、高品質のHモード（1.3 < HISS95 < 1.8）が達成される特定の配位が存在することが明らかになった。ここで、HISS95は実験的な全球エネルギー閉じ込め時間と国際ステラレータデータベースの閉じ込め時間スケーリングとの比であり、閉じ込め時間スケーリングは次のように与えられる。Rはプラズマ大半径（単位：メートル）、は線平均プラズマ密度（単位：1019 m−3）、PLは全プラズマエネルギー含有量の時間微分を考慮した損失電力（単位：メガワット）、Btはトロイダル磁場強度（単位：テスラ）である（Stroth U. et al1996 Nucl. Fusion36 1063）。これらの配位のι(a)/2πの範囲は、ヘリオトロンJの主要な自然共鳴、すなわちn/m = 4/8、4/7、12/22の値に近い。この磁気配位依存性をより深く理解するため、異なるι(a)/2πの値に対して幾何学的ポロイダル粘性減衰係数Cpを計算し、実験結果と比較した。Hモードの閾値線平均密度は配位に依存し、ECH（0.29 MW）+NBI（0.57 MW）運転において0.7–2.0 × 1019 m−3の範囲にある。エッジプラズマ特性に関しては、ラングミュアプローブ測定により、最終閉鎖磁気面（LCFS）の内側からスクレイプオフ層に及ぶ領域において、ゆらぎに起因する輸送が低減することが示された。さらに、遷移時にLCFS近傍で負の径方向電場Er（すなわちErシア）が同時に形成されることが観測された。