In recent experiments at the HL-2A tokamak, dynamic features across the low–intermediate–high (L–I–H) confinement transition have been investigated in detail. Experimental evidence shows two types of opposite limit cycles (dubbed type-Y and type-J) between the radial electric field (Er) and turbulence evolution during the intermediate I-phase. Whereas for type-Y the turbulence grows prior to the change in Er, for type-J the oscillation in Er leads turbulence. It has been found that the type-Y usually appears first after an L–I transition, followed by type-J before the transition to the H-mode phase. Possible roles played by zonal flows and the enhanced pressure-gradient-induced flow shear in suppressing turbulence, respectively, in the type-Y and type-J periods have been identified. In addition, during the I-phase of the L–I–H discharges a kink-type MHD mode routinely occurs and crashes rapidly just prior to the I → H transition. The mode crash evokes substantial energy release from the core to plasma boundary and further increases the edge pressure gradient and Er shear, which eventually results in confinement improvement into the H-mode.
近年、HL-2Aトカマクにおける低-中間-高(L-I-H)閉じ込め遷移にわたる動的特徴が詳細に調査されている。実験的証拠は、中間(I)相における径電場(Er)と乱流の進化の間に、2つの対向するタイプの極限サイクル(type-Yおよびtype-Jと命名)が存在することを示している。type-Yでは乱流がErの変化に先行して成長するのに対し、type-JではErの振動が乱流に先行する。L-I遷移後、通常はtype-Yが最初に現れ、その後Hモードへの遷移前にtype-Jへと移行することが観察されている。さらに、L-I-H放電のI相中には、キンク様MHDモードが頻繁に発生し、I-H遷移の直前に急速なクラッシュを起こすことが確認されている。このモードクラッシュはコアから境界への顕著なエネルギー輸送を誘発し、端部圧力勾配とErシアを増強させ、最終的にHモードへの遷移を促進する。これらの発見は、L-H遷移の背後にある物理機構、特に乱流、フローシア、およびMHD不安定性の間の複雑な相互作用に新たな光を当てるものである。