Recent experiments on JET have shown that type-I edge localized modes (ELMs) can be controlled by the application of static low n = 1 external magnetic perturbation fields produced by four external error field correction coils (EFCC) mounted far away from the plasma between the transformer limbs. When an n = 1 field with an amplitude of a few mT at the plasma edge (the normalized poloidal flux, Ψ, is larger than 0.95) is applied during the stationary phase of a type-I ELMy H-mode plasma, the ELM frequency rises from ∼30 Hz up to ∼120 Hz. The energy loss per ELM normalized to the total stored energy, ΔWELM/W, decreased from 7% to values below the resolution limit of the diamagnetic measurement (<2%). Transport analysis using the TRANSP code shows up to 20% reduction in the thermal energy confinement time because of density pump-out, but when normalized to the IPB98(y, 2) scaling the confinement time shows almost no reduction. Stability analysis of controlled ELMs suggests that the operational point with n = 1 perturbation field moves from the intermediate-n peeling–ballooning boundary to the low-n peeling boundary, and the radial width of the most unstable mode reduced from ∼3% down to ∼1% of the normalized minor radius. The first results of ELM control with n = 2 fields on JET demonstrate that the frequency of ELMs can be increased by a factor of 3.5 with the present capability of the EFCC power supply. During the application of the n = 1, 2 fields, a reduction in the absolute ELM size (ΔWELM) and ELM peak heat fluxes on the divertor target by roughly the same factor as the increase in the ELM frequency has been observed. The reduction in heat flux is mainly due to the drop in particle flux rather than a change in the electron temperature. Similar plasma braking effects have been observed with n = 1 and n = 2 external fields when the same EFCC coil current was applied. Compensation of the density pump-out effect has been achieved by means of gas fuelling in low triangularity plasmas. An optimized fuelling rate to compensate the density pump-out effect has been identified. When the n = 1 field is applied in plasmas with reduced toroidal rotation and density due to increased TF ripple of 8%, both the magnitude of the toroidal braking and density pump-out are found to become smaller; however, the increase in the ELM frequency with the n = 1 field is still observed. Active ELM control by externally applied fields may offer an attractive method for next-generation tokamaks, e.g. ITER.
最近のJETにおける実験により、タイプIエッジ局在モード（ELM）は、トランスフォーマー脚の間に設置された4つの外部誤差場補正コイル（EFCC）によって生成される低次のn＝1外部磁場摂動の印加によって制御できることが示された。定常位相のタイプI ELMy Hモードプラズマ中に、プラズマ端（規格化ポロイダル磁束Ψが0.95より大きい領域）で振幅が数mTのn＝1磁場を印加すると、ELM周波数は約30Hzから約120Hzまで上昇する。ELMあたりのエネルギー損失を全蓄積エネルギーで規格化した値ΔWELM/Wは、7%からダイアマグネティック計測の分解能限界（2%未満）まで低下した。TRANSPコードを用いた輸送解析によれば、密度ポンプアウトにより熱エネルギー閉じ込め時間は最大20%低下するが、IPB98(y,2)スケーリングで規格化すると閉じ込め時間はほとんど低下しない。制御されたELMの安定性解析から、n＝1摂動場を印加した動作点は、中間的なnのピーリング・バルーニング境界から低次のnピーリング境界へ移動し、最も不安定なモードの動径幅は規格化小半径の約3%から約1%に減少することが示唆される。JETにおけるn＝2磁場を用いたELM制御の最初の結果は、現在のEFCC電源の能力により、ELM周波数を3.5倍に増加できることを実証している。n＝1およびn＝2磁場の印加中、ELMの絶対サイズ（ΔWELM）とダイバータターゲット上のELMピーク熱流束は、ELM周波数の増加とほぼ同じ係数で減少することが観測された。熱流束の低減は主に粒子束の低下によるものであり、電子温度の変化によるものではない。同じEFCCコイル電流を印加した場合、n＝1とn＝2の外部磁場で同様のプラズマ制動効果が観測された。低三角形度プラズマにおけるガス入射により、密度ポンプアウト効果の補償が達成された。密度ポンプアウト効果を補償する最適な入射率が特定された。トロイダル磁場リップルが8%のプラズマにn＝1磁場を印加すると、トロイダル回転の制動と密度ポンプアウトの両方の大きさが小さくなることが見出されたが、n＝1磁場によるELM周波数の増加は依然として観測される。外部磁場による能動的ELM制御は、次世代トカマク、例えばITERにとって魅力的な手法を提供する可能性がある。