Measurements of divertor currents on DIII-D lead to new insights in nonlinear edge-localized mode (ELM) dynamics and a possible mechanism to explain their explosive growth. Rapidly oscillating currents flowing into the divertor before a significant increase in divertor heat flux occurs are measured with an array of shunted tiles and characterized. Extrapolation results in total n = 0 currents of 5–10 kA flowing into a concentric circle near the strike point. The detected Fourier harmonics appear consistent with a mix of low-n modes (n < 4) with currents up to 4 kA. A heuristic framework for ELM currents is developed based on thermoelectric origin of the tile currents with flow through regions inside of the nominal separatrix and found consistent with the current measurements. A current flow through the confined plasma leading to increased stochasticity and transport at the plasma edge could provide a mechanism for additional nonlinear growth as sought for in computational ELM simulations. Results also imply that ELM currents may open the possibility to manipulate the ELM character by perturbations through non-axisymmetric divertor bias or tile insulation.
DIII-Dにおけるダイバータ電流の測定は、非線形エッジ局在モード(ELM)ダイナミクスとその爆発的成長を説明する可能性のあるメカニズムについて新たな知見をもたらす。ダイバータ熱流束の有意な増加前にダイバータへ流入する急速に振動する電流が、シャント抵抗付きタイルアレイを用いて測定され、特性評価が行われた。外挿の結果、ストライク点近傍の同心円に流入する全n=0電流は5〜10kAであることが示された。検出されたフーリエ高調波は、電流が4kAまでの低nモード(n<4)の混合と整合的である。ELM電流に関するヒューリスティックな枠組みが、公称セパラトリックス内側の領域を通るタイル電流の熱電起源に基づいて構築され、電流測定結果と整合することが見出された。閉じ込めプラズマを通る電流フローは、プラズマ端部でのストカスティシティと輸送の増加をもたらし、計算によるELMシミュレーションで求められているような非線形成長の追加メカニズムを提供する可能性がある。また、シミュレーション結果は、非軸対称ダイバータバイアスやタイル絶縁による摂動を通じてELMの特性を操作できる可能性を示唆している。