The amplitude variability of the confined fusion plasma turbulence is neglected in order to study solely its zero-crossing information. The retained zero-crossing set enables insight into various aspects of edge plasma turbulence. Certain common features with neutral fluid turbulence are recognized in the low confinement regime (L-mode). Spectral characteristics of the zero-crossing set are compared between L-mode, dithering H-mode and H-mode plasma edge turbulence and a scaling exponent characterizing the tendency of small scales to cluster is introduced. A transformation invariant level-crossing function is shown to be a more reliable indicator of stable equilibrium states than the probability density function. In particular the zero-crossing function detects L–H transitions and recognizes edge localized modes as catastrophic events in the sense of stochastic catastrophe theory. The method may be of significant importance in the analysis and control of edge plasma trubulence.
閉じ込められた核融合プラズマ乱流の振幅変動は、そのゼロ交差情報のみを研究するために無視される。保持されたゼロ交差集合は、周辺プラズマ乱流の様々な側面への洞察を可能にする。低閉じ込めモード(Lモード)では、中性流体乱流との特定の共通特徴が認識される。ゼロ交差集合のスペクトル特性をLモード、ディザリングHモード、Hモードのプラズマ周辺乱流間で比較し、小スケールがクラスター化する傾向を特徴付けるスケーリング指数を導入する。変換不変レベル交差関数は、確率密度関数よりも安定平衡状態のより信頼性の高い指標となることが示される。特に、ゼロ交差関数はL-H遷移を検出し、周辺部局在モードを確率的カタストロフィー理論の意味でのカタストロフィックイベントとして認識する。本手法は、周辺プラズマ乱流の解析と制御において極めて重要であり得る。