Collapse of the edge flow shear as the line-averaged density approaches the Greenwald density limit has been observed as a precursor to the enhanced edge particle flux characteristic of proximity to the density limit regime. Here, we report the use of a biased electrode to sustain the edge shear layer in high density discharges, in which the shear layer would otherwise collapse. A stable increase in line-averaged density is observed along with a strong increase in edge density. These experiments were carried out on the J-TEXT tokamak. The Reynolds stress at the edge is enhanced, and the zonal flow sustained, while density perturbation levels, the flux of turbulence internal energy (i.e., turbulence spreading), and particle and heat flux all decrease significantly. Electron adiabaticity increases, and bias voltage modulation experiments show that an increase in the edge shear leads the increase in adiabaticity. These results suggest that external edge E × B flow shear drive may be of interest for sustaining edge plasma states at high density, and support the hypothesis that collapse of the edge shear layer triggers the onset of the strong transport and turbulence characteristic of the density limit regime.
要約： エッジシア層の崩壊が密度限界状態における強い輸送と乱流の発生の引き金となるという仮説を支持する結果が得られた。J-TEXTトカマクにおける実験では、外部印加バイアス電圧を用いてエッジシア層を人為的に強化した。その結果、ライン平均密度が安定に増加し、エッジ密度も同時に増加した。さらに、レイノルズ応力の増加と帯状流の持続が観測され、密度擾乱レベル、乱流内部エネルギーのフラックス（すなわち乱流拡散）、粒子および熱フラックスがすべて有意に減少した。電子断熱性が向上し、バイアス電圧変調実験により、エッジシアの増加が断熱性の向上に先行することが示された。これらの結果は、外部駆動によるエッジE×Bフローシアが高密度状態でのエッジ閉じ込め状態の維持に有効であることを示唆している。