The high confinement regime (H-mode) in tokamaks is accompanied by the occurrence of bursts of MHD activity at the plasma edge, so-called edge localized modes (ELMs), lasting less than 1 ms. These modes are often preceded by coherent oscillations in the magnetic field, the ELM precursors, whose mode numbers along the toroidal and the poloidal directions can be measured from the phase shift between Mirnov pickup coils. When the ELM precursors have a lifetime shorter than a few milliseconds, their toroidal mode number and their nonlinear evolution before the ELM crash cannot be studied reliably with standard techniques based on Fourier analysis, since averaging in time is implicit in the computation of the Fourier coefficients. This work demonstrates significant advantages in studying spectral features of the short-lived ELM precursors by using Morlet wavelets. It is shown that the wavelet analysis is suitable for the identification of the toroidal mode numbers of ELM precursors with the shortest lifetime, as well as for studying their nonlinear evolution with a time resolution comparable to the acquisition rate of the Mirnov coils.
トカマクにおける高閉じ込めモード（Hモード）には、プラズマ周辺部でのMHD活動のバースト、いわゆるエッジ局在モード（ELM）が伴い、その持続時間は1ms未満である。これらのモードには、しばしば磁場中のコヒーレントな振動、すなわちELM前駆体が先行し、そのトロイダル方向およびポロイダル方向のモード数は、ミルノフピックアップコイル間の位相差から測定することができる。ELM前駆体の寿命が数ミリ秒より短い場合、そのトロイダルモード数およびELMクラッシュ前の非線形発展は、フーリエ係数の計算に時間平均が暗黙的に含まれるため、フーリエ解析に基づく標準的な手法では確実に研究することができない。本研究は、モルレーウェーブレットを用いることで、短寿命のELM前駆体のスペクトル特徴を研究する際の顕著な利点を示すものである。ウェーブレット解析が、最も短い寿命を持つELM前駆体のトロイダルモード数の同定に適していること、また、ミルノフコイルの取得レートに匹敵する時間分解能でその非線形発展を研究するのに適していることが示される。