The steep pressure gradient that occurs at the plasma edge is the best known example of a transport barrier in magnetically confined plasmas, giving rise to improved confinement: the H-mode. However, most H-modes experience some form of repetitive relaxation of the barrier by what are called Edge Localised Modes (ELMs). These ELMs occur in apparently different types, and the physics of the instabilities that give rise to them is an important and interesting plasma research topic.Edge localised modes with their periodic ejection of particles and energy from the plasma edge are a characteristic of standard H-mode operation which is the baseline regime for ITER. It is the potential for ELMs to damage plasma facing components (PFCs) in a next-step tokamak which has focused effort in this area and the implications of ELMs for the ITER divertor is the subject of our first paper in this cluster (Federici et al). Current devices experience no significant direct damage to PFCs due to ELMs but extrapolations to ITER based on a multi-machine database suggest that ELM size will be comparable to the acceptable limits (Loarte et al). Detailed investigation of parametric dependencies of ELM energy and particle losses in specific machines can test the dependencies seen in the multi-machine approach against a data set possessing the maximum consistency and reveal other important details (Urano et al).One of the ideas to come out of the multi-machine study of ELM size is the possibility that parallel transport in the scrape-off-layer (SOL) determines ELM size. The response of the SOL to ELMs is reported in detail for DIII-D, revealing that some observations fit with this simple model while others do not (Fenstermacher et al). Radial transport during ELMs is also important both for understanding the physics of ELM events and also for predicting the magnitude of ELM interaction with the main chamber walls in future tokamaks (Gonçalves et al).It is clear that control of ELM frequency and size will be necessary in burning plasma experiments. Experimental results from the TCV tokamak are reported here which demonstrate triggering of ELMs by rapid vertical movements of the plasma (Degeling et al). In JET the use of seeded impurities to control type I ELM size and frequency whilst maintaining high confinement and density has been explored (Maddison et al).ELMs result from a transient collapse of the edge transport barrier (ETB), and the theoretical understanding of the ideal magnetohydrodynamic (MHD) stability limits for this region is therefore critical for understanding ELM phenomenology and scaling. Calculations of ballooning and kink stability limits at intermediate to high toroidal mode number are now highly advanced and indicate the important role of edge current and plasma shape (Snyder and Wilson). The ultimate goal of ELM modelling is an integration of edge stability codes with core transport and edge fluid codes to provide a complete predictive capability for ELMs. The final paper in this cluster shows how such an approach can be applied to interpretation of experimental data from JET (Lönnroth et al).Guy Matthews
磁気閉じ込めプラズマにおけるプラズマ端で生じる急峻な圧力勾配は、輸送障壁の最もよく知られた例であり、改善された閉じ込め、すなわちHモードをもたらす。しかしながら、ほとんどのHモードは、周辺局在モード（ELM）と呼ばれる障壁の反復的な緩和を何らかの形で経験する。これらのELMは明らかに異なるタイプで発生し、それらを引き起こす不安定性の物理は、重要かつ興味深いプラズマ研究課題である。プラズマ端からの粒子とエネルギーの周期的な放出を伴う周辺局在モードは、ITERのベースライン運転領域である標準的なHモード運転の特徴である。次段階トカマクにおいてELMがプラズマ対向機器（PFC）に損傷を与える可能性があることが、この分野の研究努力を集中させており、ITERダイバータに対するELMの影響は、我々の一連の研究における最初の論文の主題である（Federici ら）。現在の装置ではELMによるPFCへの直接的な重大な損傷は経験されていないが、複数装置にわたるデータベースに基づくITERへの外挿は、ELMの規模が許容限界に匹敵するものになることを示唆している（Loarte ら）。ELMのエネルギーと粒子損失のパラメータ依存性を個別の装置で詳細に調査することで、複数装置アプローチで見られた依存性を、最も高い整合性を持つデータセットに対して検証し、他の重要な詳細を明らかにすることができる（Urano ら）。ELMの規模に関する複数装置研究から得られた考え方の一つは、スクレイプオフ層（SOL）における並行輸送がELMの規模を決定するという可能性である。DIII-DにおけるELMに対するSOLの応答が詳細に報告されており、いくつかの観測結果はこの単純なモデルと一致するが、他の観測結果は一致しないことが明らかにされている（Fenstermacher ら）。ELM事象の物理を理解する上でも、将来のトカマクにおける主室壁とのELM相互作用の大きさを予測する上でも、ELM中の径方向輸送は重要である（Gonçalves ら）。燃焼プラズマ実験においてELMの周波数と規模の制御が不可欠となることは明らかである。TCVトカマクにおける実験結果がここで報告されており、プラズマの急速な垂直移動によるELMのトリガーが実証されている（Degeling ら）。JETでは、高い閉じ込めと密度を維持しながら、種不純物注入によるI型ELMの規模と周波数の制御が探求されてきた（Maddison ら）。ELMは周辺輸送障壁（ETB）の一時的な崩壊に起因し、この領域の理想磁気流体力学（MHD）安定性限界の理論的理解は、ELMの現象論とスケーリングを理解する上で極めて重要である。中間から高トロイダルモード数におけるバルーニングおよびキンク安定性限界の計算は現在高度に発展しており、周辺電流とプラズマ形状の重要な役割が示されている（Snyder および Wilson）。ELMモデリングの究極の目標は、周辺安定性コードとコア輸送コードおよび周辺流体コードを統合し、ELMに対する完全な予測能力を提供することである。本一連の研究における最後の論文は、そのようなアプローチがJETの実験データの解釈にどのように適用できるかを示している（Lönnroth ら）。Guy Matthews