A new analytical method using a combination of the O-mode reflectometer and a time-dependent two-dimensional full-wave simulation code has been developed for the quantitative evaluation of density fluctuations in JT-60U. Two statistical parameters of the reflectometer signals, fluctuation index (F) and elongation factor (χ), are introduced as measures of the fluctuation amplitude (γ) and the width of the poloidal wave number spectrum (kθ0). This method is applied to the edge transport barrier (ETB) and internal transport barrier (ITB). At the transition to the ELM free H-mode phase, analysis suggests that the density fluctuation level reduced from 1.9–3.2% to 0.29–0.44%, while the value of kθ0 changed from 1.6–2.0 to 0.77–0.81 cm−1 in the ETB region. On the other hand, the amplitude of the density fluctuation was evaluated as 1.0–2.0% at the ITB region, even after the formation of the box type ITB. Instead, when a pellet was injected into the plasma with a box type ITB as an external perturbation, a remarkable change in the frequency spectrum was observed. Analysis suggests a reduction in the density fluctuation level to 0.4–0.6% after the pellet injection.
Oモード反射計と時間依存2次元全波シミュレーションを組み合わせた新しい解析手法を、JT-60Uにおける密度揺動の定量的評価のために開発した。反射計信号の2つの統計パラメータ、すなわち揺動指数(F)と伸長因子(χ)を、密度揺動振幅(γ)とポロイダル波数スペクトルの幅(kθ0)の指標として導入した。本手法を周辺輸送障壁(ETB)および内部輸送障壁(ITB)に適用した。ELMフリーHモード相への遷移時、解析により密度揺動レベルが1.9〜3.2%から0.29〜0.44%へ減少し、kθ0の値がETB領域において1.6〜2.0 cm⁻¹から0.77〜0.81 cm⁻¹へ変化したことが示唆された。一方、ボックス型ITB形成後においても、ITB領域での密度揺動振幅は1.0〜2.0%と評価された。さらに、ボックス型ITBを有するプラズマへの外部摂動としてペレット入射を行った場合、周波数スペクトルに顕著な変化が観測された。解析により、ペレット入射後には密度揺動レベルが0.4〜0.6%へ減少することが示唆された。