Spontaneous mitigation of giant ELMs and appearance of grassy ELMs have been observed repeatedly at low pedestal collisionality () in the high-power (Pinj > 13 MW) hybrid scenario in DIII-D. Higher βp and higher q95 appear to be beneficial to achieving the grassy ELM regime. The grassy ELM H-mode plasma shows high energy confinement performance (H98y2 up to over 1.5) under the conditions of high neutral beam torque and high core rotation. The pedestal width appears to exceed the EPED1.0 model prediction by more than 50%. Pedestal stability analysis performed with the ELITE code indicates that the stability against low-n kink/peeling modes is improved with increased auxiliary heating power and the operational point in the grassy ELM regime is located near the ballooning boundary. The pedestal stability characteristics during the grassy ELM crashes have been investigated in comparison with the giant ELM crashes based on plasma profiles experimentally measured with high resolution and accuracy. It has been found that the underlying mechanism for the observed small-amplitude ELM crashes is mainly the expansion of the ballooning stability boundary induced by an initial radially localized collapse in the pedestal, which helps to stop the growth of instabilities and further collapse of the pedestal. The effect of electron density pedestal on mitigating edge localized instabilities has been analyzed by numerical simulation, suggesting that the electron density pedestal characterized by high ne,sep/ne,ped and low density gradient helps to stabilize peeling-ballooning modes because of a low pressure pedestal gradient and to lower the ballooning boundary mainly because of a low ion diamagnetic frequency in the pedestal region, thus triggering ballooning instabilities and producing the intrinsic grassy ELMs. Numerical simulation of the Chinese fusion engineering test reactor (CFETR) with the SOLPS code indicates that the separatrix density might be insensitive to the electron diffusivity in the pedestal region and increase with the power flowing from the core region to the edge region. Pedestal stability analysis suggests that the flat density pedestal with high separatrix density obtained in the high-power plasma in CFETR would make the operational point close to the ballooning boundary, which is considered to help destabilize ballooning instabilities and facilitate the access to the grassy ELM regime.
DIII-Dにおける高パワー(Pinj > 13 MW)ハイブリッドシナリオの低ペデスタル衝突度()において、巨大ELMの自発的緩和と草状ELMの出現が繰り返し観測されている。高いβおよび高いqpは草状ELM状態の達成に有利であると考えられる。草状ELM Hモードプラズマは、高中性粒子ビームトルクおよび高コア回転の条件下で、高いエネルギー閉じ込め性能(H98y2が1.5を超える)を示す。ペデスタル幅はEPED1.0モデルの予測を50%以上上回っているように見える。ELITEコードを用いたペデスタル安定性解析は、加熱パワーの増大に伴って低nキンク/ピーリングモードに対する安定性が改善されることを示しており、草状ELM状態における動作点はバルーニング境界の近傍に位置する。草状ELMクラッシュ時のペデスタル安定性特性は、高分解能かつ高精度で実験的に測定されたプラズマプロファイルに基づいて、巨大ELMクラッシュ時と比較検討された。観測された小振幅ELMクラッシュの根本的なメカニズムは、ペデスタル内の初期の径方向局所崩壊によって誘起されるバルーニング安定性境界の拡大であり、これが不安定性の成長とペデスタルのさらなる崩壊を阻止するのに寄与していることが見出された。電子密度ペデスタルが周辺局在不安定性の緩和に及ぼす影響が数値シミュレーションによって解析され、高いne,sep/ne,pedと低い密度勾配を特徴とする電子密度ペデスタルは、低い圧力ペデスタル勾配によりピーリング-バルーニングモードの安定化に寄与し、またペデスタル領域における低いイオン反磁性周波数によりバルーニング境界を低下させることが示唆された。これによりバルーニング不安定性が誘発され、固有の草状ELMが生成される。SOLPSコードを用いた中国核融合工学試験炉(CFETR)の数値シミュレーションは、セパラトリクス密度がペデスタル領域の電子拡散係数に対して鈍感である可能性があり、コア領域から周辺領域へのパワー流束とともに増加することを示している。ペデスタル安定性解析は、CFETRの高パワープラズマにおいて得られた高セパラトリクス密度を伴う平坦な密度ペデスタルが、動作点をバルーニング境界に近づけることを示唆しており、これはバルーニング不安定性の不安定化を助長し、草状ELM状態への到達を促進すると考えられる。