A series of hot cathode biasing experiments with marginal conditions for improved mode transition were carried out in the Tohoku University Heliac (TU-Heliac). Spontaneous transitions were observed accompanied by a delay of a few milliseconds. Transition conditions were explored over a wide operation range. The transition points can be identified clearly and easily in the operation range, because the plasma parameters changed slowly until the spontaneous transition. Although operation conditions were spread over a wide range, poloidal Mach numbers for transitions were concentrated in the range of −Mp = 1–2 and normalized driving forces for poloidal rotation agreed well with the local maximum value of ion viscosity predicted by neoclassical theory. The local maximum of ion viscosity against the poloidal Mach number was found to play a key role in the L–H transition. Marginal hot cathode biasing is suitable to determine the threshold conditions for the L–H transition.
高温陰極バイアス印加による限界条件での改善モード遷移の一連の実験を、東北大学ヘリカル装置（TU-Heliac）において実施した。自発的な遷移が、数ミリ秒の遅延を伴って観測された。遷移条件は広い運転範囲にわたって探索された。遷移点は、プラズマパラメータが自発遷移まで緩やかに変化したため、運転範囲内で明確かつ容易に特定できた。運転条件は広範囲に分散していたが、遷移時のポロイダルマッハ数は−Mp = 1–2の範囲に集中し、ポロイダル回転の規格化駆動力は新古典理論が予測するイオン粘性の局所最大値とよく一致した。ポロイダルマッハ数に対するイオン粘性の局所最大値が、L–H遷移において重要な役割を果たすことが見出された。限界状態の高温陰極バイアス印加は、L–H遷移の閾値条件を決定するのに適している。