In this paper, recent results on the physics of neoclassical tearing modes (NTMs) achieved on ASDEX Upgrade are reported. A scaling law for NTM decay has been found, showing that the minimum local bootstrap current density required for mode growth is proportional to the ion gyro radius. As this scaling law does not depend on the seed island size, and thus on the background MHD activity, it is more reliable than previously derived scaling laws for the NTM onset. Furthermore, the recently reported frequently interrupted regime is discussed. In this new regime (m,n) NTMs are characterized by frequent amplitude drops caused by interaction with (m+1, n+1) background MHD activity. Due to the resulting reduced time averaged island size this leads to lower confinement degradation compared to that caused by the usual NTMs. As shown here, the transition into this regime can actively be triggered by lowering the magnetic shear at the q = (m+1)/(n+1) rational surface. Further investigations regard mechanisms to increase the βN value for NTM onset such as plasma shaping, seed island size and density profile control. Using these studies, a scenario with high βN (βN = 3.5) at high density (n/nGW = 0.83) and confinement (H98(y,2) = 1.2) has been developed. Moreover, this scenario is characterized by type II ELM activity and thus by moderate heat load to the target plates. Finally, new NTM stabilization experiments are reported, demonstrating an increase in βN after NTM stabilization.
本論文では、ASDEX Upgradeで達成された新古典ティアリングモード（NTMs）の物理に関する最近の結果を報告する。NTM減衰に関するスケーリング則が見出され、モード成長に必要な最小局所ブートストラップ電流密度がイオンジャイロ半径に比例することが示された。このスケーリング則はシードアイランドサイズに依存せず、したがって背景MHD活動にも依存しないため、以前に導出されたNTM発生のスケーリング則よりも信頼性が高い。さらに、最近報告された頻繁に中断されるレジームについて議論する。この新しいレジームでは、(m,n) NTMは、(m+1, n+1) 背景MHD活動との相互作用によって引き起こされる頻繁な振幅低下を特徴とする。その結果、時間平均されたアイランドサイズが減少するため、通常のNTMによって引き起こされるものと比較して閉じ込めの劣化が小さくなる。ここで示すように、このレジームへの遷移は、q = (m+1)/(n+1) 有理面における磁気シアを低下させることによって積極的に引き起こすことができる。さらなる調査は、プラズマ形状、シードアイランドサイズ、密度分布制御など、NTM発生のβN値を増加させるメカニズムに関するものである。これらの研究を用いて、高密度（n/nGW = 0.83）かつ高閉じ込め（H98(y,2) = 1.2）での高βN（βN = 3.5）シナリオが開発された。さらに、このシナリオはタイプII ELM活動を特徴とし、したがってターゲットプレートへの熱負荷が適度である。最後に、新しいNTM安定化実験が報告され、NTM安定化後のβNの増加が実証された。