Non-uniformity effects of the edge radial electric field, Er, on edge transport barrier (ETB) formation have been identified with high-spatiotemporal resolution spectroscopic measurement. We identified the decisive importance of Er-curvature (i.e. 2nd derivative of Er) on ETB formation corresponding to a local peak value in the pedestal region of the normalized ion temperature gradient, . On the other hand, the Er-shear (i.e. 1st derivative of Er) was discovered to promote the expansion of pedestal width, compensating an unfavorable effect of the Er-curvature having its sign dependence on the transport reduction/enhancement—predicted by a theoretical model as . A significant reduction of the inferred ion thermal transport coefficient in the pedestal region, , due to the non-uniformity effects of Er was also confirmed quantitatively in the H-mode plasma at the initial ELM-free phase. When the inhomogeneity of radial electric field became strong enough, the inferred value was close to its neoclassical one at the later ELM-free H-phase until 1st type-I ELM onset. Nevertheless, we observed the further reduction of electron density fluctuations (in the range up to 300 kHz) and signals in association with the increment of electric field inhomogeneity. These suggest that the electron turbulent transport is suppressed further.
エッジ径方向電場Erの非一様性効果がエッジ輸送障壁(ETB)形成に及ぼす影響が、高時空間分解分光測定により同定された。我々は、規格化イオン温度勾配のペデスタル領域における局所的なピーク値に対応するETB形成に対するEr曲率(すなわちErの2次微分)の決定的な重要性を明らかにした。一方、Erシア(すなわちErの1次微分)は、ペデスタル幅の拡大を促進することが見出され、輸送低減・増強に対する符号依存性を有するEr曲率の不利な効果を補償することが示された。これは理論モデルによって予測されたものである。Hモードプラズマの初期ELMフリー位相において、Erの非一様性効果によるペデスタル領域の推定イオン熱輸送係数の有意な低減が定量的に確認された。径方向電場の不均一性が十分に強くなると、後期ELMフリーHモード位相において、最初のtype-I ELM発生まで、推定値は新古典論的な値に近接した。さらに、電場不均一性の増大に伴い、電子密度揺動(最大300 kHzの範囲)および関連シグナルのさらなる低減が観測された。これらの結果は、電子乱流輸送がさらに抑制されることを示唆している。