Edge localized modes (ELMs), that are present in most tokamak H- (high confinement) modes, can cause significant damage to plasma facing components in fusion reactors. Controlling ELMs is considered necessary and hence it is vital to understand the underlying physics. The stability of ELMs is typically expressed in terms of the pressure gradient ∇p in the edge and the edge current density jϕ. Both ∇p and jϕ are usually derived from profiles fitted to the measured edge density and temperature profiles, where for the calculation of jϕ neoclassical theory is used.This paper presents direct measurements of the magnetic pitch angle γm evolution in the edge and the derived jϕ. These provide a method to validate the jϕ as derived with neoclassical theory and they open up the possibility to find a complete, self-consistent set of edge profiles, that fit density, temperature and γm measurements, hence allowing for a more accurate stability analysis.
エッジ局在モード(ELM)は、ほとんどのトカマクHモード(高閉じ込めモード)において存在し、核融合炉内のプラズマ対向機器に重大な損傷を引き起こす可能性がある。ELMの制御は必要不可欠であり、したがってその背後にある物理を理解することが極めて重要である。ELMの安定性は、典型的にはエッジ領域の圧力勾配∇pとエッジ電流密度jφによって表される。∇pとjφはともに、測定されたエッジ密度および温度プロファイルにフィッティングしたプロファイルから導出されるのが通常であり、jφの計算には新古典理論が用いられる。本論文では、エッジ領域における磁気ピッチ角γmの時間発展の直接測定と、そこから導出されるjφを提示する。これらは、新古典理論から導出されるjφを検証する手法を提供し、密度・温度・γmの測定値に適合する完全かつ自己無撞着なエッジプロファイルセットを見出す可能性を開くものであり、これにより、より高精度な安定性解析が可能となる。