The experimental research over last two years on the J-TEXT tokamak is summarized and presented in the paper. The high-performance polarimeter-interferometer developed on J-TEXT, aiming to measure electron density and Faraday angle simultaneously, has time response up to 1 µs, phase resolution <0.1° and spatial resolution ∼3 cm. Such high resolution permits investigations of fast equilibrium dynamics as well as magnetic and density perturbations associated with magnetohydrodynamic instabilities. Particle transport due to the sawtooth crashes is analysed. The sawteeth only partially flatten the core density profile and recovery between crashes implies an inward pinch velocity extending to the centre. The resonant magnetic perturbation (RMP) system on J-TEXT can generate a rotating helical field perturbation with a maximum rotation frequency up to 6 kHz, and dominant resonant modes of m/n = 2/1, 3/1 or 1/1. It is found that tearing modes can be easily locked and then rotate together with a rotating RMP. The effects of RMPs on plasma flows and fluctuations are studied with Langmuir probe arrays at the plasma edge. The toroidal velocity increases and the radial electric field decreases with RMP coil current when the RMP current is no more than 5 kA. When the RMP current reaches 6 kA, the toroidal velocity profile becomes flattened near the last closed flux surface. The geodesic acoustic mode is damped in most of the edge region, while the low frequency zonal flow is damped inside the islands, but increases at its boundary.
本論文では、J-TEXTトカマクにおける過去2年間の実験研究を要約し、紹介する。J-TEXTで開発された高性能偏光計・干渉計は、電子密度とファラデー角を同時に測定することを目的としており、時間応答は最大1 µs、位相分解能は0.1°未満、空間分解能は約3 cmである。この高い分解能により、高速の平衡ダイナミクスや、電磁流体力学的不安定性に伴う磁場および密度摂動の調査が可能となる。鋸歯状振動のクラッシュによる粒子輸送を解析した。鋸歯状振動はコア密度分布を部分的にしか平坦化せず、クラッシュ間の回復は、中心部に及ぶ内向きのピンチ速度を示唆している。J-TEXTの共鳴磁場摂動（RMP）システムは、最大6 kHzの回転周波数を持つ回転らせん磁場摂動と、m/n = 2/1、3/1、または1/1の支配的な共鳴モードを生成できる。ティアリングモードは容易にロックされ、その後、回転するRMPとともに回転することが見出された。プラズマの流れと揺らぎに対するRMPの影響は、プラズマ周辺部のラングミュアプローブアレイを用いて研究された。RMP電流が5 kA以下の場合、RMPコイル電流とともにトロイダル速度は増加し、動径電場は減少する。RMP電流が6 kAに達すると、トロイダル速度分布は最終閉磁気面近傍で平坦化する。測地音響モードは周辺領域のほとんどで減衰する一方、低周波帯状フローは島の内部で減衰するが、その境界では増加する。