The I-mode confinement regime in non-deuterium plasmas has been investigated in the ASDEX Upgrade tokamak. We report the first experimental observations on the existence and the main characteristics of this regime in hydrogen and helium plasmas and compare them with deuterium I-modes. Hydrogen features a higher power threshold to enter I-mode and a higher electron edge pressure at the L- to I-mode transition with respect to deuterium. Furthermore, all the hydrogen I-modes obtained exhibit pedestal relaxation events (PRE). The I-mode power window in hydrogen is found to be 2–3 times larger than in deuterium. This property allows a better characterization of PRE and to differentiate them from type-III ELMs. Helium I-modes feature properties which are similar to those of deuterium I-modes. The analysis on the minimum of the edge radial electric field Er shows a correlation between the Er minimum, the net input power and the ion diamagnetic term in the ion radial force balance. Indications of the dominant role of the edge ion temperature in the evolution of the radial electric field with increasing input power are also reported.
非重水素プラズマにおけるIモード閉じ込め regime が、ASDEX Upgrade トカマクにおいて調査された。我々は、水素およびヘリウムプラズマにおけるこの regime の存在と主な特性に関する初の実験的観測を報告し、それらを重水素 I モードと比較する。水素は、I モードへの遷移に必要な電力閾値が高く、L から I モードへの遷移時における電子周辺圧力も高い。さらに、得られた全ての水素 I モードは、ペデスタル緩和事象（PRE）を示す。水素における I モードの電力ウィンドウは、重水素の 2〜3 倍であることが見出された。この特性により、PRE のより詳細な特性評価と、type-III ELM との区別が可能となる。ヘリウム I モードは、重水素 I モードと類似した特性を示す。周辺径電場 Er の最小値に関する解析により、Er の最小値、正味入力電力、およびイオン径方向力平衡におけるイオン反磁性項の間の相関が示された。また、入力電力の増加に伴う径電場の時間発展における、周辺イオン温度の支配的役割を示す兆候も報告される。