In this paper the results of a systematic experimental assessment of the plasma edge rotation and radial electric field with application of resonant magnetic perturbation (RMP) are presented. The results are based on the radially resolved measurement of the poloidal (vpol) and toroidal (vtor) rotation. It is shown that the radial electric field Er can be deduced from the radial force balance when small amplitude resonant magnetic perturbations are applied to the plasma boundary (Br/Btor ∼ 10−4).Both vpol and vtor spin-up in the ion-diamagnetic-drift and co-current direction, respectively, with increasing external perturbation field (Δvpol ∼ 15 km s−1, Δvtor ∼ 2–5 km s−1) yielding an increase in Er by ΔEr,max = 9 kV m−1. The toroidal rotation increases over the whole radius while the poloidal rotation shows distinct local features driving the evolution of the Er-profiles. Depending on the edge safety factor a local (at the q = 5/2 rational surface) increase in the shear rate ΩE×B (ΔΩq=5/2 = 1.4 × 105 s−1) or reduced shearing can occur. Increased shearing is correlated with an improved particle confinement with an increase in the particle confinement time by Δτp = +40%. Increasing the local resonant amplitude by 30% induces a reduced density level, the so-called RMP induced pump-out. At this confinement stage the shear rate decreases by 15% correlated with a significant drop in particle confinement (Δτp = −30%).Field line tracing in the vacuum approximation gives indications towards explaining the threshold behaviour connecting the shearing rate, confinement stages and magnetic topology to the amount of applied RMP. However, this basic approach does not account for plasma response and the results presented are linked in the discussion section to recent results on the link between rotation and plasma response as well as on the transport features of RMP.
本論文では、共鳴磁場摂動（RMP）の印加を伴うプラズマ端部の回転および径方向電場に関する系統的な実験的評価の結果を提示する。結果は、ポロイダル回転（vpol）およびトロイダル回転（vtor）の径方向分解測定に基づくものである。小振幅の共鳴磁場摂動がプラズマ境界に印加された際（Br/Btor ∼ 10−4）、径方向力平衡から径方向電場 Er を導出できることが示された。外部摂動磁場の増大に伴い、vpol と vtor はそれぞれイオン反磁性ドリフト方向およびコ・カレント方向に加速され（Δvpol ∼ 15 km s−1、Δvtor ∼ 2–5 km s−1）、その結果 Er は ΔEr,max = 9 kV m−1 だけ増加した。トロイダル回転は半径全体にわたって増加する一方、ポロイダル回転は明確な局所的構造を示し、Er プロファイルの変化を駆動する。エッジ安全係数に依存して、q = 5/2 有理面においてシア速度 ΩE×B の局所的な増加（ΔΩq=5/2 = 1.4 × 105 s−1）または減少が生じ得る。シア速度の増加は粒子閉じ込めの改善と相関し、粒子閉じ込め時間は Δτp = +40% 増加する。局所的な共鳴摂動振幅を 30% 増加させると、密度レベルの低下、すなわちいわゆる RMP 誘起ポンプアウトが生じる。この閉じ込め状態では、シア速度は 15% 減少し、粒子閉じ込めの顕著な低下（Δτp = −30%）と相関する。真空近似における磁力線追跡は、印加 RMP 量とシア速度、閉じ込め状態、および磁気トポロジーを結びつける閾値挙動の理解に向けた示唆を与える。しかしながら、この基本的手法はプラズマ応答を考慮しておらず、提示された結果は、回転とプラズマ応答の関連性および RMP の輸送特性に関する最近の研究成果との関連において考察される。