Experiments in the tokamaks TEXTOR, CASTOR, T-10 and ISTTOK, as well as in the reversed field pinch RFX have provided new and complementary evidence on the physics of the universal mechanism of E×B velocity shear stabilization of turbulence, concomitant transport barrier formation and radial conductivity by using various edge biasing techniques.In TEXTOR the causality between transport reduction and induced electric fields in the edge has been for the first time clearly demonstrated. The high electric field gradients have been identified as the cause for the quenching of turbulent cells. A quantitative analysis of the measured transport reduction is in good agreement with theoretical predictions. The scaling of plasma turbulence suppression with velocity shear has been established, revealing the density-potential cross-phase as a key element. Reduction in poloidal electric field, temperature, and density fluctuations across the shear layer lead to a reduction of the anomalous conducted and convected heat fluxes resulting in an energy transport barrier that is measured directly.In CASTOR the biasing electrode is placed at the separatrix in a non-intrusive configuration which has demonstrated strongly sheared electric fields and consequent improvement of the global particle confinement, as predicted by theory. The impact of sheared E×B flow on edge turbulent structures has been measured directly using a comprehensive set of electrostatic probe arrays as well as emissive probes. Measurements with a full poloidal Langmuir probe array have revealed quasi-coherent electrostatic waves in the SOL with a dominant mode number equal to the edge safety factor.In T-10 edge biasing is clearly improving the global performance of ECR heated discharges. Reflectometry and heavy ion beam probe measurements show the existence of a narrow plasma layer with strong suppression of turbulence.On ISTTOK, the influence of alternating positive and negative electrode and (non-intrusive) limiter biasing has been compared. Electrode biasing is found to be more efficient in modifying the radial electric field Er and confinement, limiter biasing acting mainly on the SOL.In the RFX reversed field pinch it has been demonstrated that also in RFPs biasing can increase the local E×B velocity shear in the edge region, and hence substantially reduce the local turbulence driven particle flux mainly due to a change in the relative phase between potential and density fluctuations.
トカマクTEXTOR、CASTOR、T-10、ISTTOK、ならびに逆転磁場ピンチRFXにおける実験は、種々の周辺バイアス手法を用いることにより、E×B速度シアによる乱流の抑制、それに伴う輸送障壁の形成、および径方向導電率という普遍的な機構の物理に関して、新たな相補的証拠を提供した。TEXTORにおいては、周辺部での誘起電場と輸送低減との間の因果関係が初めて明確に実証された。高い電場勾配が乱流セルの消滅の原因であることが同定された。測定された輸送低減の定量的解析は理論予測と良好な一致を示した。乱流抑制の速度シア依存性が確立され、密度-ポテンシャル相互相関位相が鍵となる要素であることが明らかにされた。シア層を横切るポロイダル電場、温度、密度の変動の低減は、異常輸送による伝導および対流熱流束の低減をもたらし、その結果として直接測定されるエネルギー輸送障壁が形成される。CASTORにおいては、非干渉的配置でセパラトリクスにバイアス電極が設置され、理論で予測された通り、強いシアを有する電場とそれに伴う全体粒子閉じ込めの改善が実証された。シアを有するE×Bフローが周辺乱流構造に及ぼす影響は、包括的な静電プローブアレイおよびエミッシブプローブを用いて直接測定された。完全ポロイダルラングミュアプローブアレイによる測定により、SOLにおいて支配的なモード数が周辺安全係数に等しい準コヒーレントな静電波動が存在することが明らかにされた。T-10においては、周辺バイアスがECR加熱放電の全体性能を明確に改善することが示された。反射計および重イオンビームプローブ測定により、乱流が強く抑制される狭いプラズマ層の存在が実証された。ISTTOKにおいては、交番する正負の電極バイアスと非干渉的リミターバイアスの影響が比較された。電極バイアスの方が径方向電場Erの改変により効果的であり、リミターバイアスは主としてSOLに影響を及ぼすことが見出された。逆転磁場ピンチRFXにおいては、バイアスが周辺領域の局所E×B速度シアを増大させ得ること、それにより主として密度とポテンシャル変動間の相対位相の変化を通じて、局所的な乱流駆動粒子フラックスを大幅に低減できることが実証された。