We have investigated the role of the m/n = 2/1 neoclassical tearing mode (NTM) for suppression of the sawtooth collapse in JT-60U from the viewpoint of the anomalous transport of the current diffusion, namely flux pumping. In the stabilization experiments of m/n = 2/1 NTMs by electron cyclotron current drive of JT-60U, it has been clarified that the sawtooth collapses occur during or after the stabilization of m/n = 2/1 NTMs. It is also confirmed that the minimum safety factor, qmin, is nearly unity before and after the stabilization of an m/n = 2/1 NTM. While the flux pumping by ELM-NTM coupling was reported in DIII-D, the suppression of the sawtooth collapse is observed without ELMs in this study. On the other hand, it is observed that the sawtooth precursor appears during the stabilization of the m/n = 2/1 NTM accompanying the disappearance of the fluctuation of the n = 1 helical core (HC), which is induced by the m/n = 2/1 NTM. In addition, the modulation of the toroidal rotation velocity having the frequency of the n = 1 HC is observed in the core region. Because the helical flow with HCs is a possible source of the dynamo loop voltage in tokamaks, these observations suggest that the suppression of the sawtooth collapse in JT-60U is realized by the dynamo loop voltage due to the n = 1 HC induced by the m/n = 2/1 NTM. Our result indicates that n = 1 HCs induced by other MHD modes also may induce anomalous current transport in tokamaks.
我々は、JT-60Uにおける鋸歯状波崩壊の抑制に対するm/n = 2/1新古典テアリングモード（NTM）の役割を、電流拡散の異常輸送、すなわちフラックスポンピングの観点から調査した。JT-60Uの電子サイクロトロン電流駆動によるm/n = 2/1 NTMの安定化実験において、鋸歯状波崩壊がm/n = 2/1 NTMの安定化中または安定化後に発生することが明らかにされた。また、m/n = 2/1 NTMの安定化の前後で、最小安全係数qminがほぼ1であることも確認された。DIII-DではELM-NTM結合によるフラックスポンピングが報告されているが、本研究ではELMなしで鋸歯状波崩壊の抑制が観測された。一方、m/n = 2/1 NTMの安定化中に、m/n = 2/1 NTMによって誘起されるn = 1ヘリカルコア（HC）の変動の消滅に伴って、鋸歯状波前駆体が現れることが観測された。さらに、コア領域において、n = 1 HCの周波数を持つトロイダル回転速度の変調が観測された。トカマクにおいて、HCを伴うヘリカルフローがダイナモループ電圧の可能な源であるため、これらの観測は、JT-60Uにおける鋸歯状波崩壊の抑制が、m/n = 2/1 NTMによって誘起されるn = 1 HCによるダイナモループ電圧によって実現されることを示唆している。我々の結果は、他のMHDモードによって誘起されるn = 1 HCも、トカマクにおいて異常電流輸送を誘起する可能性があることを示している。