The strong striation observed in large tokamaks when a pellet crosses the q=l surface has been shown to be due to an almost shearless annular region and to be extremely sensitive to the details of the magnetic structure. Therefore, if this q-profile exists before pellet injection, analysis of the shape of the striation can be a powerful diagnostic of the local current density distribution. The paper presents a method of precisely calculating the width, depth and shape of the striation for an arbitrary pellet trajectory throughout a discharge. Different mechanisms that are possibly responsible for the flattening of q in the vicinity of q=l (e.g. turbulence or magnetic reconnection) are discussed and it is shown that pellet induced perturbation is not likely to produce such a feature (which confirms its interest as a diagnostic). A simple parameterization of plasma rotation and of a magnetic island is introduced and the model is applied in a simulation of striations displaying important profile distortions even for shallow current perturbations, which could therefore be detected, demonstrating the strong sensitivity of the method. At present, there are no sufficiently documented experimental data, but the available diagnostics on TORE SUPRA, JET, TFTR and JT-60 could be used to study systematically the q=l structure with this method.
大型トカマクにおいてペレットがq=1面を横切る際に観測される強いストリーションは、ほぼシアのない環状領域に起因し、磁気構造の詳細に対して極めて敏感であることが示されている。したがって、このqプロファイルがペレット入射前に存在する場合、ストリーションの形状の解析は局所的な電流密度分布の強力な診断手段となり得る。本論文では、放電全体にわたる任意のペレット軌道に対するストリーションの幅、深さ、形状を精密に計算する方法を提示する。q=1近傍におけるqの平坦化の原因となり得る異なるメカニズム(例えば、乱流や磁気リコネクション)について議論し、ペレット誘起の摂動がそのような特徴を生み出す可能性は低いことが示される(これは診断手段としての有用性を裏付けるものである)。プラズマ回転と磁気島の簡単なパラメータ化を導入し、このモデルをストリーションのシミュレーションに適用する。その結果、浅い電流摂動であっても顕著なプロファイル歪みが生じることが示され、これは検出可能であり、本手法の高い感度を実証している。現時点では十分に文書化された実験データは存在しないが、TORE SUPRA、JET、TFTR、JT-60における利用可能な診断装置を用いて、本手法によりq=1構造を系統的に研究することができる。