We observed for the first time a helical m/n = 1/1 (m is the poloidal mode number and n is the toroidal mode number) saturated steady mode (SSM) in the center of the EAST electron heating dominant plasma where the core safety factor was close to but slightly below unity and the profile had an extreme peak at the plasma center ( is the electron temperature). An internal crash can be caused by the dynamics of the SSM, and its influence on the electron temperature profile is as large as that of a typical sawtooth crash (SC) in magnitude. Due to the weak magnetic shear in the core, the SSM regularly exhibits an m/n = 2/2 harmonic component. For low shear auxiliary heated plasma, the SSM cannot cause the degradation of plasma confinement ( or ), but an SC is indeed a harmful factor. Three-dimensional resistive magnetohydrodynamic simulations with a realistic EAST strong elongated magnetic configuration, a high Lundquist number () and a strong central peaked pressure profile, have been made to demonstrate the formation of the SSM in the case of and the destabilization of the SC in another case with . These nonlinear simulation results agree well with the observations of both the SSM and SC in EAST electron heating dominant discharges with an extreme central peaked . An M3D simulation found that the SC is caused by additional newly developed harmonics of the m/n = 1/1 helical instability. Nonlinear simulation also predicted a modulation of the SSM on current in the plasma core, which is favorable for maintaining in the plasma core. Furthermore, nonlinear simulation also showed that a small toroidal plasma flow can be generated by the SC.
我々は、EASTの電子加熱支配プラズマの中心部において、コア安全係数が1に近かったがわずかに1未満であり、 プロファイルがプラズマ中心で極端なピークを持っていた（ は電子温度である）という条件で、ヘリカル m/n = 1/1（mはポロイダルモード数、nはトロイダルモード数）の飽和定常モード（SSM）を初めて観測した。内部クラッシュはSSMのダイナミクスによって引き起こされ得、その電子温度プロファイルへの影響は、典型的な鋸歯状クラッシュ（SC）の影響と大きさにおいて同等である。コアの弱い磁気シアのため、SSMは規則的に m/n = 2/2 の高調波成分を示す。低シア 補助加熱プラズマでは、SSMはプラズマ閉じ込めの劣化（ または ）を引き起こすことはできないが、SCは確かに有害な要因である。現実的なEASTの強く引き伸ばされた磁気配位、高Lundquist数（）、強い中心ピーク圧力プロファイルを用いた三次元抵抗性磁気流体力学シミュレーションが、 の場合のSSMの形成と、 を持つ別のケースにおけるSCの不安定化を実証するために行われた。これらの非線形シミュレーション結果は、極端な中心ピークを持つ を持つEAST電子加熱支配放電におけるSSMとSCの両方の観測とよく一致する。M3Dシミュレーションは、SCが m/n = 1/1 ヘリカル不安定性の追加の新たに発展した高調波によって引き起こされることを見出した。非線形シミュレーションはまた、プラズマ中心部の電流に対するSSMの変調を予測しており、これはプラズマ中心部の を維持するのに有利である。さらに、非線形シミュレーションは、小さなトロイダルプラズマ流がSCによって生成され得ることも示した。