The toroidal rotation modulation and momentum transport have been investigated in the J-TEXT tokamak using a modulated electrode biasing (EB) along with measurements of the toroidal rotation (Vϕ) by a spectrometer and a Langmuir-Mach probe array. The amplitude Av and phase delay ϕv (relative to the phase of the biasing current, IEB) of the rotation modulation are extracted through sine-fitting approaches. It is found that the Av increases with increasing IEB and the ϕv becomes larger when the modulation frequency increases. It has been estimated that the momentum transport time across a radial range from r/a ∼ 0.9 to 0.65 is about 10 ms, shorter than the half of modulation period (∼30 ms). Using the perturbation analysis technique, the toroidal momentum transport coefficients, including momentum diffusivity χϕ and convective velocity Vconv, have been calculated and an inward pinch effect has been observed. In addition, the impact of the EB on the ion temperature and intrinsic rotation and the toroidal rotation difference between impurity and main ions are analyzed and discussed.
トロイダル回転変調と運動量輸送は、J-TEXTトカマクにおいて、変調電極バイアス(EB)を用いて、分光器とラングミュアプローブアレイによるトロイダル回転(Vϕ)の測定とともに調査された。回転変調の振幅Avと位相遅れϕv(バイアス電流IEBの位相に対する相対値)は、正弦波フィッティング手法により抽出された。AvはIEBの増加とともに増大し、ϕvは変調周波数が増加するにつれて大きくなることが見出された。r/a ∼ 0.9から0.65までの動径範囲を横切る運動量輸送時間は約10 msと推定され、これは変調周期の半分(∼30 ms)よりも短い。摂動解析手法を用いて、運動量拡散係数χϕと対流速度Vconvを含むトロイダル運動量輸送係数が計算され、内向きのピンチ効果が観測された。さらに、イオン温度と固有回転に対するEBの影響、および不純物イオンと主イオン間のトロイダル回転差についても議論された。