The dynamic interplay of turbulence propagation velocity v⊥ and turbulence amplitude at the H-mode transition is studied by means of Doppler reflectometry. The optimized microwave antenna design allows for a temporal resolution of less than 10 µs. For the selected radial layers in the first few centimetres inside the separatrix v⊥ closely follows the E × B-velocity as it is obtained from impurity spectroscopy. Both the L–H transition as well as H–L back-transition occur at a certain threshold of the velocity shear; a typical value for a position 2 cm inside the separatrix is ∇Er = − 100 V cm−2. As a general trend in both L- and H-mode the turbulence amplitude increases with decreasing v⊥ corresponding to a decreasing velocity shear ∇v⊥. This relation is broken at the transition itself where a sudden change of is observed within 200 µs whereas no significant discontinuity is found for v⊥. On a fast timescale the probed plasma layer displays a rich dynamic behaviour such as large correlated excursions of v⊥ and with a frequency expected for geodesic acoustic modes and nearly completed transitions prior to the final one. We propose that the observed dynamics around the H-mode transition can be considered critical fluctuations around the phase transition between high- and low-rotation plasma edge.
ドップラー反射測定を用いて、Hモード遷移時の乱流伝播速度v⊥と乱流振幅の動的相互作用を研究した。最適化されたマイクロ波アンテナ設計により、10µs未満の時間分解能が達成された。セパラトリックス内側の最初の数センチメートルに位置する選択された動径層において、v⊥は不純物分光法から得られるE×B速度に密接に追従する。L-H遷移およびH-L逆遷移の両方は、速度シアの特定の閾値で発生する。セパラトリックス内側2cmの典型的な位置における値は、∇Er = −100 V cm⁻²である。一般的な傾向として、LモードとHモードの両方において、乱流振幅はv⊥の減少に伴って増加し、これは速度シア∇v⊥の減少に対応する。この関係は遷移自体において破れ、200µs以内に急激な変化が観測される一方、v⊥には有意な不連続性は見られない。高速時間スケールでは、プローブされたプラズマ層は、測地線音響モードに期待される周波数を持つv⊥と乱流振幅の大きな相関変動や、最終的な遷移の前のほぼ完了した遷移など、豊かな動的挙動を示す。Hモード遷移周辺で観測される動力学は、高回転プラズマ端と低回転プラズマ端の間の相転移の周りの臨界揺らぎと解釈できることを提案する。