Sawtooth oscillations were investigated using an electron cyclotron emission imaging diagnostic technique on the HT-7 tokamak. High-order harmonic modes are observed in sawtooth precursors. They cause sharp pressure points, leading to the occurrence of reconnection events at more than one place, and which are not preferential on the low field side of the q ∼ 1 radius at low density. The reconnection proceeds in two stages. In the first stage, a weak reconnection happens which is characterized by a slow emergence of a small amount of heat and particles through the finite openings. Subsequently, in the second stage, most of the remaining heat and particles in the core escape outward. The observations at low density indicate that high-order harmonic modes are responsible for the secondary reconnection stage, which has seldom been mentioned in reconnection model. The characteristics of the modes are then described by investigating a large number of sawteeth oscillations with different densities and qa values. It is found that when the density increases above a threshold at qa = 3.3, the m/n = 1/1 mode amplitude significantly exceeds its harmonics. The threshold decreases as qa increases.
鋸歯状振動は、HT-7トカマクにおける電子サイクロトロン放射イメージング診断技術を用いて調査された。高次高調波モードが鋸歯状前駆体において観測される。それらは鋭い圧力点を引き起こし、複数の場所でのリコネクション事象の発生をもたらし、低密度時にはq≃1半径の低磁場側では優先的ではない。リコネクションは2段階で進行する。第1段階では、有限の開口部を通じて少量の熱と粒子がゆっくりと出現することを特徴とする弱いリコネクションが発生する。続いて第2段階では、コア内の残りの熱と粒子の大部分が外側へ逃散する。低密度時の観測は、高次高調波モードが二次リコネクション段階の原因であることを示しており、これはリコネクションモデルではほとんど言及されていない。その後、異なる密度とqa値を持つ多数の鋸歯状振動を調査することにより、モードの特性が記述される。密度がqa=3.3における閾値以上に増加すると、m/n=1/1モードの振幅がその高調波を有意に上回ることが見出された。この閾値はqaが増加するにつれて減少する。