Improved energy confinement mode (I-mode) has been observed on the HL-2A tokamak. The I-mode features an edge transport barrier (ETB) in electron temperature and a low confinement mode like edge density. A weakly coherent mode (WCM) is observed in the edge region with the frequency of kHz and the poloidal wavenumber of . The maximum of WCM amplitude is located near the top of electron temperature pedestal. A critical value of velocity shear for triggering the L–I transition has been found, and is much lower than that for triggering the L–H transition. Additionally, ion internal transport barrier (ITB) has been observed in the I-mode. The formation of ion ITB is due to the increase of velocity shear, leading to the suppression of turbulence. Transport analysis further confirms the existence of electron ETB and ion ITB. The coexistence of electron ETB and ion ITB leads to an improved plasma confinement, which is comparable to that in the high confinement mode, suggesting that I-mode with ITB regimes could be an interesting operation scenario for future fusion devices.
HL-2Aトカマクにおいて、改善されたエネルギー閉じ込めモード(Iモード)が観測された。Iモードは、電子温度における周辺輸送障壁(ETB)と、低閉じ込めモードのような周辺密度を特徴とする。弱いコヒーレントモード(WCM)が周辺領域で観測され、その周波数は kHz、ポロイダル波数は である。WCM振幅の最大値は、電子温度ペデスタルの頂上近くに位置する。L–I遷移を誘発するための 速度シアの臨界値が見出されており、これはL–H遷移を誘発するための値よりもはるかに低い。さらに、Iモードにおいてイオン内部輸送障壁(ITB)が観測されている。イオンITBの形成は、 速度シアの増加によるものであり、乱流の抑制をもたらす。輸送解析により、電子ETBとイオンITBの存在がさらに確認される。電子ETBとイオンITBの共存は、高閉じ込めモードに匹敵する改善されたプラズマ閉じ込めをもたらし、ITBを有するIモード領域は将来の核融合装置にとって興味深い運転シナリオとなり得ることを示唆している。