This paper describes the enhanced pedestal (EP) H-mode observed in the National Spherical Torus Experiment (NSTX). The defining characteristics of EP H-mode are given, namely (i) transition after the L- to H-mode transition, (ii) region of very steep ion temperature gradient, and (iii) associated region of strong rotational shear. A newly observed long-pulse EP H-mode example shows quiescent behaviour for as long as the heating and current drive sources are maintained. Cases are shown where the region of steep ion temperature gradient is located at the very edge, and cases where it is shifted up to 10 cm inward from the plasma edge; these cases are united by a common dependence of the ion temperature gradient on the toroidal rotation frequency shear. EP H-mode examples have been observed across a wide range of q95 and pedestal collisionality. No strong changes in the fluctuation amplitudes have been observed following the EP H-mode transition, and transport analysis indicates that the ion thermal transport is comparable to or less than anticipated from a simple neoclassical transport model. Cases are shown where EP H-modes were reliably generated, though these low-q95 examples were difficult to sustain. A case where an externally triggered edge localized mode (ELM) precipitates the transition to EP H-mode is also shown, though an initial experiment designed to trigger EP H-modes in this fashion was unsuccessful.
本論文は、ナショナル球状トーラス実験装置(NSTX)において観測された高ペデスタル(EP)Hモードについて述べる。EP Hモードの特徴的な性質は、すなわち(i)LモードからHモードへの遷移後の遷移、(ii)非常に急峻なイオン温度勾配の領域、および(iii)強い回転シアの関連領域として示される。新たに観測された長パルスEP Hモードの例は、加熱および電流駆動源が維持されている限り、静穏な挙動を示す。急峻なイオン温度勾配の領域が最外縁に位置する場合と、プラズマ端から最大10 cm内側にシフトした場合が示される。これらの場合において、イオン温度勾配のトロイダル回転周波数シアへの共通の依存性によって統一的に説明される。EP Hモードの例は、広範囲のq95およびペデスタル衝突度にわたって観測されている。EP Hモード遷移後、変動振幅の顕著な変化は観測されておらず、輸送解析により、イオン熱輸送は単純な新古典輸送モデルから予想される値と同等かそれ以下であることが示される。EP Hモードが確実に生成された場合が示されるが、これらの低q95の例は維持が困難であった。外部から誘起された周辺局在化モード(ELM)がEP Hモードへの遷移を引き起こす場合も示されるが、この方法でEP Hモードを誘発するための初期実験は成功しなかった。