Plasma toroidal rotation can limit reconnection of externally applied resonant magnetic perturbation (RMP) fields δB on rational magnetic flux surfaces. Hence it causes the induced radial perturbations δBρ to be small there, thereby inhibiting magnetic island formation and stochasticity at the top of pedestals in high (H-mode) confinement tokamak plasmas. However, the δBρs induced by RMPs increase away from rational surfaces and are shown to induce significant sinusoidal radial motion (flutter) of magnetic field lines with a radial extent that varies linearly with δBρ and inversely with distance from the rational surface because of the magnetic shear. This produces a radial electron thermal diffusivity that is (1/2)(δBρ/B0)2 times a kinetically derived, electron-collision-induced, magnetic-shear-reduced, effective parallel electron thermal diffusivity in the absence of magnetic stochasticity. These low collisionality flutter-induced transport processes and thin magnetic island effects are shown to be highly peaked in the vicinity of rational surfaces at the top of low collisionality pedestals. However, the smaller but finite level of magnetic-flutter-induced electron heat transport midway between rational surfaces is the primary factor that determines the electron temperature difference between rational surfaces at the pedestal top. The magnetic-flutter-induced non-ambipolar electron density transport can be large enough to push the plasma toward an electron density transport root. Requiring ambipolar density transport is shown to determine the radial electric field, the plasma toroidal rotation (via radial force balance), a reduced electron thermal diffusivity and increased ambipolar density transport in the pedestal. At high collisionality the various flutter effects are less strongly peaked at rational surfaces and generally less significant. They are thus less likely to exhibit flutter-induced resonant behaviour and transition toward an electron transport root. Magnetic-flutter-induced plasma transport processes provide a new paradigm for developing an understanding of how RMPs modify the pedestal structure to stabilize peeling–ballooning modes and thereby suppress edge localized modes in low collisionality tokamak H-mode plasmas.
プラズマのトロイダル回転は、有理磁気面上での外部共鳴磁気摂動（RMP）磁場δBの再結合を制限することができる。したがって、高閉じ込め（Hモード）トカマクプラズマのペデスタル上部における磁気島の形成と確率化を阻害するため、誘起された径方向摂動δBρはそこでは小さくなる。しかし、RMPによって誘起されたδBρは有理面から離れるにつれて増大し、磁力線の有意な正弦波状の径方向運動（フラッタ運動）を誘起することが示される。その径方向広がりはδBρに比例し、磁気シアのために有理面からの距離に反比例する。これにより、有理面近傍では、磁気シアにより低減された、運動論的に導出された電子衝突誘起の有効平行電子熱拡散係数の(1/2)(δBρ/B0)2倍に相当する径方向電子熱拡散係数が生じる。これらの低衝突度フラッタ誘起輸送過程と薄い磁気島効果は、低衝突度ペデスタル上部の有理面近傍で強くピークすることが示される。しかし、有理面間の中間領域における磁気フラッタ誘起電子熱輸送の、より小さいが有限なレベルが、ペデスタル上部における有理面間の電子温度差を決定する主要因となる。磁気フラッタ誘起の非両極性電子密度輸送は、プラズマを電子密度輸送ルートへと押しやるのに十分な大きさになり得る。両極性密度輸送を要求することにより、径方向電場、プラズマのトロイダル回転（径方向力平衡を介して）、低減された電子熱拡散係数、およびペデスタルにおける増大した両極性密度輸送が決定されることが示される。高衝突度では、種々のフラッタ効果は有理面でのピークが弱まり、一般にその重要性は低下する。したがって、フラッタ誘起の共鳴的挙動や輸送ルートへの遷移が生じる可能性は低くなる。磁気フラッタ誘起輸送過程は、低衝突度トカマクHモードプラズマにおいて、RMPがペデスタル構造をどのように改変してペデスタル-バルーニングモードを安定化し、それにより周辺局在化モード（ELM）を抑制するかを理解するための新しいパラダイムを提供する。