In this work, we investigate the behavior of instabilities appearing between type-I edge localized modes (ELMs), with increasing neutral beam injection (NBI) power concomitant increase in toroidal rotation, and compare it to the modeling result of the linear magneto-hydrodynamic (MHD) code CASTOR3D. An injection of one NBI beam, increasing toroidal rotation, results in the mode slowing down from 12 kHz to 7 kHz, and its associated radial displacement decreases from 5 mm to 3.5 mm. In addition, modes shift radially outwards towards higher q, decreasing their poloidal mode numbers. The mode velocity is measured to be close to the E × B velocity with significant uncertainties. Through a set of CASTOR3D simulations with varying profiles, resistivity has been identified as the primary contributor to the growth rates. Only a small stabilizing effect due to toroidal rotation has been observed. While experimental results show a decrease of mode frequency with rotation, the opposite trend is observed in modeling. Reasons for discrepancies between modeling and experiment are discussed. Nevertheless, a main contributor to the mode frequency has been identified to be rotation velocity. CASTOR3D classifies modes as resistive ballooning modes as they do not appear unstable in ideal MHD.
本稿では、I型周辺局在モード（ELM）間に現れる不安定性の挙動を、中性粒子ビーム入射（NBI）出力の増加に伴うトロイダル回転の増大とともに調査し、線形磁気流体力学（MHD）コードCASTOR3Dによるモデリング結果と比較する。1本のNBIビームの入射によりトロイダル回転が増加すると、モード周波数は12 kHzから7 kHzへと低下し、それに伴う半径方向変位も5 mmから3.5 mmへと減少する。さらに、モードは高q領域に向かって外側へシフトし、ポロイダルモード数は減少する。モード速度はE×B速度に近い値として測定されるが、不確実性を伴う。CASTOR3Dによる一連のシミュレーションでプロファイルを変化させた結果、成長率の主な要因は抵抗率であることが特定された。トロイダル回転による安定化効果は小さい。実験ではモード周波数が回転とともに減少するのに対し、モデリングではその逆の傾向が見られる。この不一致の理由はまだ解明されていないが、モード周波数の主な決定要因は回転速度であると考えられる。CASTOR3Dは、これらのモードを理想MHDでは不安定にならない抵抗性バルーニングモードとして分類する。