The H-mode is a confinement mode of toroidal plasmas, which may make the goals of fusion possible—the development of a clean energy source at competitive electricity costs. The most challenging aspect of the H-mode physics is the sudden disappearance of the edge turbulence whereas its driving forces—the gradients—increase. As the physics behind the H-mode is subtle many features are not yet clarified. There is, however, substantial experimental and theoretical evidence that turbulent flows, which normally limit the confinement, are diminished by sheared poloidal flow residing at the plasma edge. There are many conceivable mechanisms giving rise to sheared flow. The most intriguing of these is that fluctuations themselves induce the flow, which acts back to its generating origin and annihilates the turbulence. This review concentrates mostly on the transition physics, describes one line of understanding the H-mode in more detail, recalls some of the older observations and summarizes the achievements in the H-mode for both tokamaks and stellarators.
Hモードはトーラス状プラズマの閉じ込めモードであり、競争力のあるコストでのクリーンエネルギー源の開発という核融合の目標を達成可能にするものである。Hモードの物理における最も困難な側面は、その駆動力である勾配が増大する一方で、エッジ乱流が突然消失することである。Hモードの背後にある物理は微妙であるため、多くの特徴がまだ解明されていない。しかしながら、通常は閉じ込めを制限する乱流が、プラズマエッジに存在するシア流によって低減されるという実質的な実験的・理論的証拠が存在する。シア流を生じさせる機構には多くの可能性が考えられる。その中で最も興味深いものは、変動自体が流れを誘起し、その流れが生成源に作用して乱流を消滅させるというものである。本レビューは主に遷移物理に焦点を当て、Hモードの理解に関する一つの考え方を詳述し、いくつかの初期の観測結果を再考し、トカマクとヘリカル型の両方におけるHモードの成果を要約するものである。