The influence of both positive and negative bias on global and plasma-edge parameters has been comparatively studied with a newly designed electrode biasing system in the J-TEXT tokamak. Compared to the 0 V bias case, the global particle confinement of plasma is enhanced under bias with both polarities, with the increments of the central line-averaged density and the soft x-ray emission, as well as the reduction of the edge Hα radiation level. The suppression of plasma-edge fluctuations and turbulent particle transport are obviously observed under bias, in different degrees with different polarities. The potential fluctuation amplitude is observed to be increased at the vicinity of the limiter under positive bias, with the existence of a peaked low-frequency mode characterized as high coherence and near-zero cross-phase poloidally in the edge region, which is not found in the negative bias case. The poloidal correlation length of turbulence is greatly enhanced under bias with both polarities; it shows a positive correlation with the amplitude of the poloidal phase velocity, which is mainly driven by the local Jr × B torque at the plasma edge under bias. The characteristic parameters of intermittent events (i.e. blobs), including amplitude, radial velocity, related particle flux and radial size, decreased dramatically under bias in the edge region.
正および負のバイアスがグローバルおよびプラズマ端部パラメータに及ぼす影響が、J-TEXTトカマクにおいて新たに設計された電極バイアスシステムを用いて比較研究された。0 Vバイアスの場合と比較して、プラズマのグローバル粒子閉じ込めは、正および負の両方のバイアス下で向上し、中心線平均密度と軟X線放射の増加、ならびに端部Hα放射の低減が観測された。プラズマ端部のゆらぎと乱流粒子輸送の抑制は、バイアス下で明らかに観測され、その程度はバイアスの極性によって異なった。正バイアス下では、リミッター近傍で電位ゆらぎ振幅の増加が観測され、ポロイダル方向に高いコヒーレンスとほぼゼロの位相差を持つピーク状の低周波モードが端部領域に存在したが、負バイアス下ではこのモードは見られなかった。乱流のポロイダル相関長は、正および負の両方のバイアス下で大幅に増加し、ポロイダル位相速度の振幅と正の相関を示した。この位相速度は、主にバイアス下のプラズマ端部における局所的なJr×Bトルクによって駆動されると考えられる。間欠的イベント(すなわちブロブ)の特性パラメータ(振幅、径方向速度、関連する粒子輸送、径方向サイズ)は、バイアス下の端部領域で顕著に減少した。