For the first time supersonic molecular beam injection (SMBI) and cluster jet injection (CJI) were applied to mitigate edge-localized modes (ELMs) in HL-2A successfully. The ELM frequency increased by a factor of 2–3 and the heat flux on the divertor target plates decreased by 50% on average after SMBI or CJI. Energetic particle induced modes were observed in different frequency ranges with high-power electron cyclotron resonance heating (ECRH). The high frequency (200–350 kHz) of the modes with a relatively small amplitude was close to the gap frequency of the toroidicity-induced Alfvén eigenmode. The coexistent multi-mode magnetic structures in the high-temperature and low-collision plasma could affect the plasma transport dramatically. Long-lived saturated ideal magnetohydrodynamic instabilities during strong neutral beam injection heating could be suppressed by high-power ECRH. The absolute rate of nonlinear energy transfer between turbulence and zonal flows was measured and the secondary mode competition between low-frequency (LF) zonal flows (ZFs) and geodesic acoustic modes (GAMs) was identified, which demonstrated that ZFs played an important role in the L–H transition. The spontaneously generated E × B shear flow was identified to be responsible for the generation of a large-scale coherent structure (LSCS), which provided unambiguous experimental evidence for the LSCS generation mechanism. New meso-scale electric potential fluctuations (MSEFs) at frequency f ∼ 10.5 kHz with two components of n = 0 and m/n = 6/2 were also identified in the edge plasmas for the first time. The MSEFs coexisted and interacted with magnetic islands of m/n = 6/2, turbulence and LF ZFs.
超音速分子束注入(SMBI)およびクラスタージェット注入(CJI)は、HL-2Aにおける周辺局在モード(ELM)を緩和するために初めて適用され、成功を収めた。SMBIまたはCJI後、ELM周波数は2〜3倍に増加し、ダイバータターゲット板上の熱流束は平均で50%減少した。高パワー電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)により、異なる周波数帯域で高エネルギー粒子誘起モードが観測された。比較的小さな振幅を持つモードの高周波数(200〜350 kHz)は、トロイダルアルフヴェン固有モードのギャップ周波数に近かった。高温・低衝突プラズマにおける共存する多モード磁気構造は、プラズマ輸送に劇的な影響を及ぼす可能性がある。強力な中性粒子ビーム入射加熱中の長寿命の理想磁気流体力学的不安定性は、高パワーECRHによって抑制され得る。乱流と帯状流の間の非線形エネルギー伝達率が測定され、低周波数(LF)帯状流(ZF)と測地線音響モード(GAM)の間の二次モード競合が特定された。これは、ZFがL-H遷移において重要な役割を果たすことを実証した。自発的に生成されたE×Bシア流が大規模コヒーレント構造(LSCS)の生成に関与していることが特定され、LSCS生成メカニズムに対する明確な実験的証拠が提供された。周波数f〜10.5 kHz、n=0およびm/n=6/2の二成分を持つ新しいメソスケール電位変動(MSEF)が、周辺プラズマにおいて初めて特定された。MSEFは、m/n=6/2の磁気島、乱流、およびLF帯状流と共存し、相互作用していた。