Localized electron heating and current drive, like those produced by electron cyclotron heating (ECH) systems, are powerful tools for controlling the sawtooth period. They allow the direct modification of the plasma parameters which determine the sawtooth stability. In this paper we report a set of new experimental results obtained in the Tokamak à Configuration Variable (TCV) and a set of related simulations obtained applying a sawtooth period model in a transport code. The TCV device, equipped with a very flexible and powerful ECH system, is specifically suited for this kind of study. In previous works, the experimental behaviour observed in TCV and JET was found consistent with a sawtooth period model first proposed to predict the sawtooth period in burning plasmas. In this paper, new experimental results have motivated a set of simulations which allow the identification of the effects of localized heating and current drive separately. In particular, two heating locations exist at opposite sides of the q = 1 surface which allow most efficiently sawtooth stabilization and destabilization. Moreover, the modelling shows that counter- and co-current drive alone, without the presence of heating, have opposite effects on the sawtooth period at symmetrical locations as compared with the position of the q = 1 surface. The main features of the experimental behaviour can be explained as due to the modification of the local plasma parameters involved in the linear resistive stability threshold of the internal kink, in particular the dynamics of the magnetic shear at the q = 1 surface. However it is shown that the most effective locations to modify the sawtooth period are not exactly at q = 1.
局所的な電子加熱と電流駆動は、電子サイクロトロン加熱（ECH）システムによって生成されるようなものは、鋸歯状周期を制御するための強力なツールである。それらは、鋸歯状安定性を決定するプラズマパラメータの直接的な変更を可能にする。本論文では、トカマク・ア・コンフィギュレーション・バリアブル（TCV）で得られた一連の新しい実験結果と、輸送コードにおける鋸歯状周期モデルを適用して得られた関連する一連のシミュレーションを報告する。TCV装置は、非常に柔軟で強力なECHシステムを備えており、この種の研究に特に適している。以前の研究では、TCVおよびJETで観測された実験的挙動は、燃焼プラズマにおける鋸歯状周期を予測するために最初に提案された鋸歯状周期モデルと一致することが見出された。本論文では、新しい実験結果が一連のシミュレーションを動機付け、それにより局所的な加熱と電流駆動の効果を個別に特定することが可能になる。特に、q=1面の反対側に位置する2つの加熱位置が、鋸歯状の安定化と不安定化を最も効率的に可能にする。さらに、モデリングは、加熱の存在なしでの反方向および同方向の電流駆動のみが、q=1面の位置と比較して対称的な位置で鋸歯状周期に反対の効果を持つことを示している。実験的挙動の主な特徴は、内部キンクの線形抵抗性安定性閾値に関与する局所プラズマパラメータの変更、特にq=1面における磁気シアのダイナミクスによるものとして説明できる。しかし、鋸歯状周期を変更するための最も効果的な位置は、正確にはq=1ではないことが示されている。