This article assesses current understanding of hysteresis in transport relations, and its impact on the field. The rapid changes of fluxes compared to slow changes of plasma parameters are overviewed for both core and edge plasmas. The modulation ECH experiment is explained, in which the heating power cycles on-and-off periodically, revealing hysteresis and fast changes in the gradient–flux relation. The key finding is that hystereses were observed simultaneously in both the the gradient–flux and gradient–fluctuation relations. Hysteresis with rapid timescale exists in the channels of energy, electron and impurity densities, and plausibly in momentum. Advanced methods of data analysis are explained. Transport hysteresis can be studied by observing the higher harmonics of temperature perturbation in heating modulation experiments. The hysteresis introduces the term , which depends on the harmonic number m in an algebraic manner (not exponential decay). Next, the causes of hysteresis and its fast timescale are discussed. The nonlocal-in-space coupling works here, but does not suffice. One mechanism for 'the heating heats turbulence' is that the external source S in phase space for heating has its fluctuation in turbulent plasma. This coupling can induce the direct input of heating power into fluctuations. The height of the jump in transport hysteresis is smaller for heavier hydrogen isotopes, and could be one of the origins of isotope effects on confinement. Finally, the impacts of transport hysteresis on the control system are assessed. Control systems must be designed so as to protect the system from sudden plasma loss.
本稿では、輸送関係におけるヒステリシスに関する現在の理解と、その分野への影響を評価する。フラックスの急速な変化とプラズマパラメータの緩やかな変化の比較を、コアプラズマとエッジプラズマの両方について概観する。変調ECH実験について説明する。この実験では、加熱パワーが周期的にオン・オフを繰り返し、勾配-フラックス関係におけるヒステリシスと急速な変化が明らかにされる。主要な発見は、勾配-フラックス関係と勾配-変動関係の両方において、ヒステリシスが同時に観測されたことである。急速な時間スケールを持つヒステリシスは、エネルギー、電子密度、不純物密度のチャネルに存在し、運動量にも存在すると考えられる。データ解析の高度な手法について説明する。輸送ヒステリシスは、加熱変調実験において温度摂動の高調波を観測することによって研究できる。ヒステリシスは、高調波数mに代数的な方法（指数関数的減衰ではない）で依存する項を導入する。次に、ヒステリシスとその急速な時間スケールの原因について議論する。非局所的空間結合はここで機能するが、それだけでは十分ではない。「加熱が乱流を加熱する」という一つのメカニズムは、加熱のための位相空間における外部源Sが、乱流プラズマ中で変動を持つことである。この結合は、加熱パワーの変動への直接入力を誘起し得る。輸送ヒステリシスにおけるジャンプの高さは、より重い水素同位体に対して小さく、閉じ込めに対する同位体効果の起源の一つとなり得る。最後に、輸送ヒステリシスが制御システムに与える影響を評価する。制御システムは、突然のプラズマ損失からシステムを保護するように設計されなければならない。