ELMs and Sawteeth, located in different parts of the plasma, are similar from a control engineering point of view. Both manifest themselves through quiescent periods interrupted by periodic collapses. For both, large collapses, following long quiescent periods, have detrimental effects while short periods are associated with decreased confinement. Following the installation of the all metal 'ITER like wall' on JET, sawteeth and ELMs also play an important role by expelling tungsten from the core and edge of the plasma respectively. Control of tungsten has therefore been added to divertor heat load reduction, NTM avoidance and helium ash removal as reasons for requiring ELM and sawtooth control. It is therefore of interest to implement control systems to maintain the sawtooth and ELM frequencies in the desired ranges. On JET, ELM frequency control uses radial field 'kicks' and pellet and gas injection as actuators, while sawtooth control uses ion cyclotron resonance heating (ICRH). JET experiments have, for the first time, established feedback control of the ELM frequency, via real time variation of the injected gas flow [1]. Using this controller in conjunction with pellet injection allows the ELM frequency to be kept as required despite variations in pellet ELM triggering efficiency. JET Sawtooth control experiments have, for the first time, demonstrated that low field side ICRH, as foreseen for ITER, can shorten sawteeth lengthened by central fast ions [2]. The development of ELM and sawtooth control could be key to achieve stable high performance JET discharges with minimal tungsten content. Integrating such schemes into an overall control strategy will be required in future tokamaks and gaining experience on current tokamaks is essential.
ELMsとSawteethは、プラズマの異なる領域に位置するが、制御工学の観点からは類似している。両者はともに、静穏期と周期的な崩壊によって中断される形で現れる。両者において、長い静穏期に続く大規模な崩壊は悪影響を及ぼす一方、短い周期は閉じ込めの低下と関連する。JETに全金属製の「ITERライク壁」が設置されて以降、sawteethとELMsは、それぞれプラズマのコアとエッジからタングステンを排出する上でも重要な役割を果たしている。したがって、タングステンの制御は、ダイバータ熱負荷低減、NTM回避、ヘリウム灰除去に加えて、ELMおよびsawtooth制御を必要とする理由となっている。それゆえ、sawtoothおよびELM周波数を所望の範囲に維持する制御システムを実装することは重要である。JETでは、ELM周波数制御は径方向磁場「キック」ならびにペレットおよびガス入射をアクチュエータとして用いる一方、sawtooth制御はイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）を用いる。JET実験は、入射ガス流量のリアルタイム変動によるELM周波数のフィードバック制御を初めて確立した[1]。この制御器をペレット入射と組み合わせて使用することで、ペレットのELMトリガー効率の変動にもかかわらず、ELM周波数を必要に応じて維持することが可能となる。JETのsawtooth制御実験は、ITERで想定されている低磁場側ICRHが、中央の高速イオンによって延長されたsawteethを短縮できることを初めて実証した[2]。ELMおよびsawtooth制御の開発は、タングステン含有量が最小限で安定した高性能JET放電を達成する鍵となり得る。このような方式を全体の制御戦略に統合することは将来のトカマクにおいて必要となり、現在のトカマクでの経験を積むことは不可欠である。