In this paper we study the edge plasma and recycling dynamics during edge localised mode (ELM)-like instabilities in the TJ-II Stellarator. The instabilities generate what we call edge bursts (EB): the partial loss of particles and heat from a confined plasma region inside the Separatrix towards the plasma periphery and walls. It is shown that the phenomenology in the plasma edge is similar to the crash of ELMs. The plasma density profile becomes flatter and the temperature is increased by a factor of two at the edge during the crash that lasts some hundred microseconds. This is measured with the spectroscopic He I ratio technique using a high-speed spectroscopic camera system that allows the 2D imaging of ne and Te. The knowledge of these parameters is used to interpret the Hα-emission during the recycling process. The goal is to understand how the particle and heat expulsion changes the edge plasma and the subsequent wall recycling response during and after the crash as well as the recovery phase of the plasma profiles. We derive from the analysis that the EB-crash produces significant hydrogen desorption attributed to surface heating, this process lasting longer than the instability itself. The contribution to the fuelling of this dynamic process is significant and must influence the recovery of the plasma profiles. Finally, we also look on the turbulent filamentary plasma structure during the ELM-like events. The characteristic turbulent pattern of the plasma edge (blobs) is significantly stronger during the instabilities than in the quiet periods in-between.
本論文では、TJ-IIステラレーターにおけるエッジ局在モード（ELM）様不安定性の際のエッジプラズマとリサイクリングダイナミクスについて研究する。この不安定性は、セパラトリックス内側の閉じ込めプラズマ領域からプラズマ周辺部および壁方向への粒子と熱の部分的な損失である、いわゆるエッジバースト（EB）を生成する。エッジプラズマにおける現象論はELMのクラッシュと類似していることが示される。数100マイクロ秒持続するクラッシュの間、プラズマ密度分布は平坦化し、エッジ温度は2倍に増加する。これは、neおよびTeの2次元イメージングを可能にする高速分光カメラシステムを用いた分光学的He I比計測法により測定される。これらのパラメータの知識は、リサイクリング過程におけるHα発光の解釈に使用される。目的は、粒子と熱の排出がエッジプラズマをどのように変化させるか、そしてクラッシュ中およびその後の壁リサイクリング応答、さらにはプラズマ分布の回復過程を理解することである。解析から、EBクラッシュが表面加熱に起因する有意な水素脱離を生成し、この過程が不安定性自体よりも長く持続することが示される。この動的過程への燃料供給への寄与は有意であり、プラズマ分布の回復に影響を与えなければならない。最後に、ELM様事象中の乱流的フィラメント状プラズマ構造についても考察する。エッジプラズマの特徴的な乱流パターン（ブロブ）は、その間の静穏期と比較して、不安定性の際に有意に強くなる。