The transition dynamics from low (L) to high (H) mode confinement in magnetically confined plasmas is investigated using a four-field drift fluid model—HESEL (Hot Edge-Sol-Electrostatic). The model includes profile evolution and is solved in a 2D domain at the out-board mid-plane of a tokamak including both open and closed field lines. The results reveal different types of L–H-like transitions in response to ramping up the input power by increasing the ion temperature in the edge region. For a fast rising input power we obtain an abrupt transition, and for a slow rising power we obtain a L–I–H transition with an intermediate I-phase displaying limit-cycle oscillations (LCO). The model recovers the power threshold for the L–H transition, the scaling of the threshold with the density and with the loss-rate in the SOL, indicating a decrease in power threshold when switching from single to double null configuration. The results hold promises for developing full predictive modeling of the L–H transition, which is an essential step in understanding and optimizing fusion devices.
磁化プラズマにおける低閉じ込め（L）モードから高閉じ込め（H）モードへの遷移ダイナミクスを、4場ドリフト流体モデルであるHESEL（Hot Edge-Sol-Electrostatic）を用いて調べた。このモデルはプロファイル発展を含み、トカマクの外側赤道面における2次元領域で、閉じた磁力線領域と開いた磁力線領域の両方を含んで解かれる。結果は、周辺領域におけるイオン温度を増加させることで入力パワーを上昇させた場合に、異なるタイプのL-H様遷移が生じることを示す。入力パワーが急速に上昇する場合には、急峻な遷移が得られる。一方、入力パワーが緩やかに上昇する場合には、中間のIモードを経由したL-I-H遷移が得られ、このIモード位相ではリミットサイクル振動（LCO）が観測される。このモデルは、L-H遷移のパワー閾値、密度およびSOLにおける損失率に対する閾値のスケーリングを再現し、単一ヌル配位から二重ヌル配位への変更によりパワー閾値が低下することを示す。これらの結果は、核融合装置の理解と最適化に不可欠なL-H遷移の完全予測モデルの構築に向けた有望な知見を提供する。