We show for JET and ASDEX Upgrade, based on Thomson-scattering measurements, a clear correlation of the density limit of the tokamak H-mode high-confinement regime with the approach to the ideal ballooning instability threshold at the periphery of the plasma. It is shown that the MHD ballooning parameter at the separatrix position increases about linearly with the separatrix density normalized to Greenwald density, for a wide range of discharge parameters in both devices. The observed operational space is found to reach at maximum –0.5 at values for –2.5, in the range of theoretical predictions for ballooning instability. This work supports the hypothesis that the H-mode density limit may be set by ballooning stability at the separatrix.
我々はJETおよびASDEX Upgradeにおいて、トムソン散乱測定に基づき、トカマクHモード高閉じ込め状態の密度限界が、プラズマ周辺部における理想バルーニング不安定性閾値への接近と明確に相関することを示す。セパラトリックス位置におけるMHDバルーニングパラメータは、グリーンワルド密度で規格化されたセパラトリックス密度とともに、両装置における広範囲の放電パラメータに対してほぼ線形に増加することが示される。観測された運転領域は、–2.5の値において最大–0.5に達することが見出され、これはバルーニング不安定性の理論的予測の範囲内である。この研究は、Hモード密度限界がセパラトリックスにおけるバルーニング安定性によって決定される可能性があるという仮説を支持する。