We report on the observation of spatially asymmetric turbulent structures with a long radial correlation length in the core of high-collisionality H-mode plasmas on DIII-D tokamak. These turbulent structures develop from shorter wavelength turbulence and have a radially elongated structure. The envelope of turbulence spans a broad radial range in the mid-radius region, leading to streamer-like transport events. The underlying turbulence is featured by intermittency, long-term memory effect, and the characteristic spectrum of self-organized criticality. The amplitude and the radial scale increase substantially when the shearing rate of the mean flow is reduced below the turbulent scattering rate. The enhanced long-radial-range-correlated (LRRC) transport events are accompanied by apparent degradation of normalized energy confinement time. The emergence of such LRRC transport events may serve as a candidate explanation for the degrading nature of H-mode core plasma confinement at high collisionality on DIII-D tokamak.
我々は、DIII-Dトカマクにおける高衝突度Hモードプラズマのコアにおいて、長い径方向相関長を持つ空間的に非対称な乱流構造の観測を報告する。これらの乱流構造は、より短い波長の乱流から発達し、径方向に伸長した構造を持つ。乱流の包絡線は中間半径領域の広い径方向範囲にわたり、ストリーマー状の輸送イベントをもたらす。基礎となる乱流は、間欠性、長期記憶効果、および自己組織化臨界性の特徴的なスペクトルによって特徴づけられる。振幅と径方向スケールは、平均流のシア速度が乱流散乱速度を下回るように低下すると、大幅に増加する。増強された長径方向範囲相関(LRRC)輸送イベントには、規格化エネルギー閉じ込め時間の明らかな劣化が伴う。このようなLRRC輸送イベントの出現は、DIII-Dトカマクにおける高衝突度でのHモードコアプラズマ閉じ込めの劣化の性質に対する候補説明となり得る。