Broadband swept (i.e. frequency modulation of the continuous wave; FM-CW) and fixed frequency reflectometry (FFR) were used for the first time to study plasma filamentary activity; experiments were performed in ELMy H-mode plasmas at the ASDEX Upgrade tokamak. Electron density profiles were studied with FM-CW providing a first insight into filamentary activity and enabling us to localize the density layers probed with FFR. A novel filament detection technique was developed using a threshold criterion on the phase derivative signals from FFR. This technique was applied together with conditional averaging in measurements performed in the vicinity of the separatrix. Results showed good agreement with data from Langmuir probes and it was found that the majority of filaments propagate with dominant poloidal velocity in both periods of in-between edge localized modes (ELMs) (Vθ≈ 575 m s−1) and at the ELM onset (Vθ≈ 1180 m s−1). A time delay between the maximum filament activity at the outer mid-plane and the ELM peak at the inner divertor currents (≈ −461 ± 50 μs) agrees with expected time scales for the ELM lifetime. In inter-ELM periods we were able to estimate typical poloidal and toroidal sizes of filaments (Sθ≈ [5.75–11.50] cm and Sϕ≈ [33–66] cm) and a magnetohydrodynamic mode structure emerged from the measurements with poloidal and toroidal mode numbers (m ≈ [8–12] and n ≈ [2, 3]) in the range of possible peeling-ballooning modes.
広帯域(すなわち連続波周波数変調、FM-CW)反射測定法と固定周波数反射測定法(FFR)は、プラズマのフィラメント状活動を研究するために初めて使用された。実験はASDEX UpgradeトカマクにおけるELMy Hモードプラズマで実施された。電子密度プロファイルはFM-CWを用いて研究され、フィラメント状活動に関する最初の知見が得られ、FFRで探査された密度層の位置を特定することが可能となった。FFRからの位相微分信号に対する閾値基準を用いた新しいフィラメント検出技術が開発された。この技術は、セパラトリクス近傍での測定における条件付き平均化とともに適用された。結果はラングミュアプローブのデータと良好な一致を示し、フィラメントの大部分が、ELM(エッジ局在モード)間の期間(Vθ≈ 575 m s⁻¹)とELM開始時(Vθ≈ 1180 m s⁻¹)の両方において、支配的なポロイダル速度で伝播することが見出された。外側中平面における最大フィラメント活動と内側ダイバータ電流におけるELMピークとの間の時間遅延(≈ −461 ± 50 μs)は、ELM寿命の期待される時間スケールと一致した。ELM間の期間において、フィラメントの典型的なポロイダルサイズ(Sθ≈ [5.75–11.50] cm)とトロイダルサイズ(Sϕ≈ [33–66] cm)を推定することができ、また、ポロイダルモード数(m ≈ [8–12])とトロイダルモード数(n ≈ [2, 3])を持つ磁気流体力学モード構造が測定から明らかになり、これは可能なペデスタル-バルーニングモードの範囲内であった。