This paper characterizes the density profile dynamics during edge localized modes (ELMs), using high temporal and spatial resolution reflectometry, with main emphasis on the dynamics of type I ELMs. Qualitatively, the density profile dynamics of both type I and type III ELM ASDEX Upgrade tokamak discharges shows the same characteristic behaviour. The analysis of the behaviour of the density at the plasma edge allows the identification of three phases of the ELM event: precursor, collapse and recovery phases. For the three phases, the effect of ELMs is analysed both on the high-field side (HFS) and the low-field side (LFS) of the plasma at the ASDEX Upgrade. Asymmetries of the ELM event when comparing the HFS and LFS are found. The ELM event is associated with a sudden loss of particles from the main plasma (inside the last closed flux surface) to the scrape-off layer and then to the divertor. For type I ELMs the relative particle losses (to the pedestal particle content), assuming poloidal symmetry, was found to be of ∼10% using LFS measurements and of ∼5% using the HFS measurements. The type I ELM affected depths are about ∼25% and ∼15% of the plasma minor radius for the LFS and HFS profiles mapped to the outer midplane, respectively.
本論文は、高時間分解能・高空間分解能の反射測定を用いたエッジ局在モード（ELM）中の密度分布ダイナミクスの特性評価について述べるものであり、特にタイプI ELMのダイナミクスに重点を置いている。定性的には、ASDEX UpgradeトカマクにおけるタイプIおよびタイプIII ELMの両方の密度分布ダイナミクスは、同じ特徴的な挙動を示す。プラズマ端部における密度の挙動の解析により、ELMイベントの3つの位相、すなわち前駆体位相、崩壊位相、回復位相を特定することができる。これら3つの位相について、ASDEX Upgradeのプラズマの高磁場側（HFS）と低磁場側（LFS）の両方でELMの影響が解析されている。HFSとLFSを比較した場合、ELMイベントの非対称性が見出された。ELMイベントは、主プラズマ（最終閉鎖磁気面の内側）からスクレイプオフ層を経てダイバータへの粒子の急激な損失を伴う。タイプI ELMの場合、ポロイダル対称性を仮定した相対粒子損失量（ペデスタル粒子量に対する）は、LFS測定を用いると約10%、HFS測定を用いると約5%であることが見出された。タイプI ELMの影響を受ける深さは、外側中平面に写像されたLFSおよびHFS分布に対して、それぞれプラズマ小半径の約25%および約15%である。