Dedicated experiments have been carried out at the J-TEXT tokamak for investigating plasma responses to the externally applied resonant magnetic perturbation (RMP) field with various RMP currents under four different toroidal phases. After its penetration, the dominant component of the RMP resonated at q = 2 surface and excited an m/n = 2/1 magnetic island, which rotated poloidally when changing the toroidal phase of the RMP. The experimental results show significant influence of the RMP on plasma toroidal and perpendicular rotations, density fluctuations and geodesic acoustic modes (GAMs) as well as nonlinear interaction of ambient turbulence. Whereas the plasma rotations do not show big difference at the RMP-induced island O- and X-point, the turbulence level is substantially lower at the island O-point due to reduced local temperature gradient. The GAM zonal flows outside the island area are profoundly affected by the RMP in various RMP phases. Moreover, it was found that under certain RMP currents the nonlinear coupling of ambient turbulence was considerably enhanced, no matter of at the island O- or X-point. The results suggest a possible controlling role of the RMP in regulating the nonlinear interplay of electrostatic turbulence.
J-TEXTトカマクにおいて、異なる4つのトロイダル位相のもとで様々なRMP電流を印加した際の、外部共鳴磁場摂動(RMP)に対するプラズマ応答を調べるための専用実験が実施された。RMPの支配的な成分は、その侵入後、q=2共鳴面で共鳴し、m/n=2/1磁気島を励起し、RMPのトロイダル位相を変化させると、この磁気島はポロイダル方向に回転した。実験結果は、RMPがプラズマのトロイダル回転およびポロイダル回転、密度揺動、そして測地線音響モード(GAM)に有意な影響を及ぼすことを示している。一方、RMP誘起磁気島のO点およびX点においてプラズマ回転に大きな差は見られなかったが、O点では局所的な温度勾配の低減により、乱流レベルが substantially 低くなることが観測された。島外部のGAM帯状流は、様々なRMP位相においてRMPの影響を強く受けた。さらに、特定のRMP電流条件下では、周辺乱流の非線形結合が、島のO点・X点のいずれにおいても顕著に増強されることが見出された。これらの結果は、静電乱流の非線形相互作用をRMPが制御する可能性を示唆している。