The first experimental results of self-regulation between the plasma relative electron density fluctuations, , and the perpendicular velocity, , over limit cycle oscillations (LCOs) across the edge and near scrape-off layer (SOL) regions of the MAST-U spherical tokamak are presented. The dithering phase is preceded by the localisation of the emissivity at the magnetic null point. The L–H-mode-like transitions of the LCOs are characterised by a decrease in the mean and a narrowing of the probability density functions (PDFs) due to plasma turbulence suppression. Sharp decreases in the standard deviation and skewness routinely coincide with the start of the LCO in a narrow region corresponding to the steepest pedestal pressure and gradients. The decrease in skewness during the LCOs in the regions closer to the SOL, separatrix, and core plasma follows 2–5 ms later. The reduction in is always reflected in changes in the PDF structure; the mean perpendicular velocity consistently shifts from positive to negative values following the L–H-mode-like transitions. The most significant changes in the mean PDFs are in the region of the maximum negative . Further evidence of the spatially localised nature of self-regulation between and PDFs is provided from information geometry analysis for the formation and collapse of the ETB.
プラズマ相対電子密度揺動(, )と垂直速度(, )との間の自己制御に関する、MAST-U球状トカマクの周辺領域およびスクレイプオフ層(SOL)近傍領域にわたるリミットサイクル振動(LCOs)中の最初の実験結果を示す。ジタリング位相は、磁気ヌル点における放射率の局在化によって先行される。LCOsのL–Hモード様遷移は、プラズマ乱流抑制による平均(, )の減少と確率密度関数(PDFs)の狭窄化によって特徴づけられる。(, )の標準偏差と歪度の急激な減少は、最も急峻なペデスタル圧力勾配および(, )勾配に対応する狭い領域において、LCOの開始と常に一致する。SOL、セパラトリックス、およびコアプラズマにより近い領域におけるLCOs中の(, )歪度の減少は、2–5 ms遅れて生じる。(, )の減少は常にPDF構造の変化に反映される。平均垂直速度は、L–Hモード様遷移に続いて一貫して正から負の値へシフトする。平均(, )PDFの最も顕著な変化は、最大の負の(, )の領域で生じる。(, )PDFと(, )PDFの間の自己制御の空間的に局在した性質のさらなる証拠は、ETBの形成と崩壊に関する情報幾何解析から得られる。