The work describes the pedestal structure, transport and stability in an effective mass (Aeff) scan from pure deuterium to pure tritium plasmas using a type I ELMy H-mode dataset in which key parameters that affect the pedestal behaviour (normalized pressure, ratio of the separatrix density to the pedestal density, pedestal ion Larmor radius, pedestal collisionality and rotation) are kept as constant as possible. Experimental results show a significant increase of the density at the pedestal top with increasing Aeff, a modest reduction in the temperature and an increase in the pressure. The variations in the pedestal heights are mainly due to a change in the pedestal gradients while only small differences are observed in the pedestal width. A clear increase in the pedestal density and pressure gradients are observed from deuterium to tritium. The experimental results suggest a reduction of the pedestal inter-edge localized mode (inter-ELM) transport from deuterium to tritium. The reduction is likely in the pedestal inter-ELM particle transport, as suggested by the clear increase of the pedestal density gradients. The experimental results suggest also a possible reduction of the pedestal inter-ELM heat transport, however, the large experimental uncertainties do not allow conclusive claims on the heat diffusivity. The clear experimental reduction of ηe (the ratio between density and temperature gradient lengths) in the middle/top of the pedestal with increasing Aeff suggests that there may be a link between increasing Aeff and the reduction of electron scale turbulent transport. From the modelling point of view, an initial characterization of the behaviour of pedestal microinstabilities shows that the tritium plasma is characterized by growth rates lower than the deuterium plasmas. The pedestal stability of peeling-ballooning modes is assessed with both ideal and resistive magnetohydrodynamics (MHD). No significant effect of the isotope mass on the pedestal stability is observed using ideal MHD. Instead, resistive MHD shows a clear increase of the stability with increasing isotope mass. The resistive MHD results are in reasonable agreement with the experimental results of the normalized pedestal pressure gradient. The experimental and modelling results suggest that the main candidates to explain the change in the pedestal are a reduction in the inter-ELM transport and an improvement of the pedestal stability from deuterium to tritium.
この研究は、ペデスタル挙動に影響を与える主要パラメータ（規格化圧力、セパラトリクス密度とペデスタル密度の比、ペデスタルイオンラーマー半径、ペデスタル衝突頻度、および回転）が可能な限り一定に保たれたタイプI ELMy Hモードデータセットを用いて、純重水素プラズマから純トリチウムプラズマまでの実効質量（Aeff）スキャンにおけるペデスタル構造、輸送、および安定性を記述するものである。実験結果は、Aeffの増加に伴うペデスタル頂部での密度の有意な増加、温度の緩やかな減少、および圧力の増加を示している。ペデスタル高さの変動は主にペデスタル勾配の変化によるものであり、ペデスタル幅にはわずかな差しか観察されない。重水素からトリチウムにかけて、ペデスタル密度勾配および圧力勾配の明確な増加が観察される。実験結果は、重水素からトリチウムへのペデスタル周辺局在モード間（inter-ELM）輸送の減少を示唆している。この減少は、ペデスタル密度勾配の明確な増加によって示唆されるように、おそらくペデスタルのinter-ELM粒子輸送におけるものである。実験結果はまた、ペデスタルのinter-ELM熱輸送の可能性のある減少を示唆しているが、大きな実験的不確かさのため、熱拡散率に関する決定的な主張はできない。Aeffの増加に伴うペデスタル中部/頂部でのηe（密度勾配長と温度勾配長の比）の明確な実験的減少は、Aeffの増加と電子スケール乱流輸送の減少との間に関連がある可能性を示唆している。モデリングの観点からは、ペデスタル微視的不安定性の挙動の初期特性評価により、トリチウムプラズマは重水素プラズマよりも低い成長率によって特徴づけられることが示される。ピーリング・バルーニングモードのペデスタル安定性は、理想および抵抗性磁気流体力学（MHD）の両方で評価される。理想MHDを用いた場合、同位体質量がペデスタル安定性に及ぼす有意な影響は観察されない。代わりに、抵抗性MHDは、同位体質量の増加に伴う安定性の明確な増加を示す。抵抗性MHDの結果は、規格化ペデスタル圧力勾配の実験結果と妥当な一致を示す。実験およびモデリングの結果は、ペデスタルの変化を説明する主な候補が、重水素からトリチウムへのinter-ELM輸送の減少とペデスタル安定性の向上であることを示唆している。