The mean motion of turbulent patterns detected by a two-dimensional beam emission spectroscopy (BES) diagnostic on the mega amp spherical tokamak (MAST) is determined using a cross-correlation time delay method. Statistical reliability of the method is studied by means of synthetic data analysis. The experimental measurements on MAST indicate that the apparent mean poloidal motion of the turbulent density patterns in the lab frame arises because the longest correlation direction of the patterns (parallel to the local background magnetic fields) is not parallel to the direction of the fastest mean plasma flows (usually toroidal when strong neutral-beam injection is present). This effect is particularly pronounced in a spherical tokamak because of the relatively large mean rotation and large magnetic pitch angle. The experimental measurements are consistent with the mean motion of plasma being toroidal. The sum of all other contributions (mean poloidal plasma flow, phase velocity of the density patterns in the plasma frame, non-linear effects, etc) to the apparent mean poloidal velocity of the density patterns is found to be negligible. These results hold in all investigated L-mode, H-mode and internal transport barrier discharges. The one exception is a high-poloidal-beta (the ratio of the plasma pressure to the poloidal magnetic field energy density) discharge, where a large magnetic island exists. In this case BES detects very little motion. This effect is currently theoretically unexplained.
ビーム発光分光法（BES）診断によってメガアンペア球状トカマク（MAST）で検出された乱流パターンの平均運動を、相互相関時間遅延法を用いて決定した。本手法の統計的信頼性は、合成データ解析によって検証された。MASTにおける実験計測は、乱流密度パターンの見かけ上の平均ポロイダル運動が、パターンの最長相関方向（局所背景磁場に平行）がプラズマの最速平均流（通常は強力な中性粒子ビーム入射が存在する場合のトロイダル方向）と平行でないことに起因することを示している。この効果は、球状トカマクにおいて平均回転が比較的大きく、磁場のポロイダル傾斜角が大きいために特に顕著である。実験結果は、プラズマの平均運動がトロイダル方向であることと整合的である。見かけ上のポロイダル速度に対する他のすべての寄与（平均ポロイダル流、プラズマ基準系における密度パターンの位相速度、非線形効果など）は無視できるほど小さいことが判明した。これらの結果は、調査したすべてのLモード、Hモード、内部輸送障壁放電において成立する。唯一の例外は、大きな磁気島が存在する高ポロイダルベータ（プラズマ圧力とポロイダル磁場エネルギー密度の比）放電であり、この場合BESはほとんど運動を検出しない。この現象は現在のところ理論的に未解明である。