The control of transport barrier relaxation oscillations by resonant magnetic perturbations (RMPs) is investigated with three-dimensional turbulence simulations of the tokamak edge. It is shown that single harmonics RMPs (single magnetic island chains) stabilize barrier relaxations. In contrast to the control by multiple harmonics RMPs, these perturbations always lead to a degradation of the energy confinement. The convective energy flux associated with the non-axisymmetric plasma equilibrium in the presence of magnetic islands is found to play a key role in the erosion of the transport barrier that leads to the stabilization of the relaxations. This convective flux is studied numerically and analytically. In particular, it is shown that in the presence of a mean shear flow (generating the transport barrier), this convective flux is more important than the radial flux associated with the parallel diffusion along perturbed field lines.
トカマク端部の三次元乱流シミュレーションを用いて、共鳴磁場摂動(RMP)による輸送障壁緩和の制御を調査した。単一高調波RMP(単一磁気島鎖)が輸送障壁緩和を安定化することが示された。複数高調波RMPによる制御とは対照的に、これらの摂動は常にエネルギー閉じ込めの劣化をもたらす。磁気島の存在下での非軸対称プラズマ平衡に伴う対流エネルギー束が、輸送障壁の侵食において重要な役割を果たし、緩和の安定化につながることが見出された。この対流束を数値的および解析的に研究した。特に、輸送障壁を生成する平均せん断流の存在下では、この対流束は摂動磁力線に沿った平行拡散に伴う径方向束よりも重要であることが示された。