Edge shear flow and its effect on regulating turbulent transport have long been suspected to play an important role in plasmas operating near the Greenwald density limit nG. In this study, equilibrium profiles as well as the turbulent particle flux and Reynolds stress across the separatrix in the HL-2A tokamak are examined as is approached in ohmic L-mode discharges. As the normalized line-averaged density is raised, the shearing rate of the mean poloidal flow drops, and the turbulent drive for the low-frequency zonal flow (the Reynolds power ) collapses. Correspondingly, the turbulent particle transport increases drastically with increasing collision rates. The geodesic acoustic modes (GAMs) gain more energy from the ambient turbulence at higher densities, but have smaller shearing rate than low-frequency zonal flows. The increased density also introduces decreased adiabaticity which not only enhances the particle transport but is also related to reduction in the eddy-tilting and the Reynolds power. Both effects may lead to cooling of edge plasmas and therefore the onset of MHD instabilities that limit the plasma density.
エッジせん断流と、それが乱流輸送を制御する効果は、グリーンヴァルト密度限界nG付近で動作するプラズマにおいて重要な役割を果たすことが長らく示唆されてきた。本研究では、HL-2AトカマクにおけるオーミックLモード放電でρが近づくにつれて、セパラトリックスを横切る平衡プロファイル、ならびに乱流粒子束とレイノルズ応力を調べた。規格化された線平均密度ρが上昇するにつれて、平均ポロイダル流のせん断率γは低下し、低周波帯状流の乱流駆動源（レイノルズパワーΠ_R）は崩壊する。それに対応して、乱流粒子輸送は衝突率の増加とともに急激に増大する。測地線音響モード（GAM）は、より高い密度では周囲の乱流からより多くのエネルギーを得るが、そのせん断率は低周波帯状流よりも小さい。密度の増加はまた、断熱性の低下をもたらし、これは粒子輸送を増強するだけでなく、渦傾斜とレイノルズパワーの減少にも関連している。これらの両方の効果がエッジプラズマの冷却につながり、したがってプラズマ密度を制限するMHD不安定性の発生につながる可能性がある。