The force balance in the plasma edge in a matched pair of DIII-D (Luxon 2002 Nucl. Fusion42 6149) tokamak discharges with and without resonant magnetic perturbations (RMPs) is evaluated in order to investigate the effects on particle transport of RMP applied for the purpose of suppressing edge-localized modes (ELMs). Experimental data are used to evaluate the radial and toroidal force balances, which may be written as a pinch–diffusion relation for the radial ion flux to facilitate investigation of transport effects. The radial electric field in the H-mode plasma had a sharp negative dip in the steep gradient region of the edge pedestal, associated with which was a large inward pinch velocity. The main effect of RMP was to make the edge electric field less negative or more positive, reducing this strong negative dip in the radial electric field (even reversing it from negative to positive over some regions), thereby reducing the strong inward particle pinch in the edge of an H-mode discharge, thus causing a reduction in edge density below the ELM threshold.
DIII-D(Luxon 2002 Nucl. Fusion42 6149)トカマク装置における、共鳴磁場摂動(RMP)を印加した場合と印加しない場合のプラズマ周辺部の力の平衡を評価し、周辺局在モード(ELM)抑制を目的として印加されたRMPが粒子輸送に及ぼす影響を調べた。実験データを用いて、径方向およびトロイダル方向の力の平衡を評価した。これは、粒子輸送効果を調べるための径方向イオン束に関するピンチ・拡散関係として表すことができる。Hモードプラズマにおける径方向電場は、周辺ペデスタルの急峻な勾配領域において鋭い負のディップを示し、それに伴って大きな内向きピンチ速度が生じた。RMPの主な効果は、周辺電場をより負でない方向、またはより正の方向に変化させ、この径方向電場の強い負のディップを減少させる(一部の領域では負から正へ反転させる)ことであり、それによりHモード放電の周辺部における強い内向き粒子ピンチが低減され、その結果、ELM閾値以下の周辺密度の低下が引き起こされた。