The first comprehensive measurements of plasma flows and fluctuations nearby static magnetic islands driven by resonant magnetic perturbations are presented. These experiments were performed using multiple Langmuir probe arrays on the edge plasmas of the J-TEXT tokamak. Controlled variations of the island size and location are explored. This study aims to understand the interaction between turbulence and magnetic islands, and to elucidate magnetic island effects on edge turbulence and flow intensity profiles, edge electric fields, and thus confinement regime transitions. Turbulence and low frequency flows (LFFs) all drop inside the magnetic island, but increase at its boundary, as island width increases. The geodesic acoustic mode is damped in most of the edge area with magnetic islands. The sign of the radial electric field changes from negative to positive within the islands. The gradient of turbulent stresses vanishes at the island center, and becomes steeper at the boundaries of the islands. The particle transport induced by the turbulence is reduced inside the magnetic islands. The magnetic island effects on flows and turbulence can lead to an increase in LFFs and enhance Reynolds stresses near the last closed flux surface (LCFS). A stronger radial electric field layer can be formed near the LCFS when magnetic islands are present. The results suggest that magnetic islands can be used as a tool to enhance edge turbulence and flows, edge electric fields, and thus to trigger confinement regime transitions.
磁気島近傍のプラズマ流と揺動に関する初の包括的な測定結果を、共鳴磁場摂動によって駆動される静的な磁気島について示す。これらの実験は、J-TEXTトカマクの周辺プラズマにおいて複数のラングミュアプローブを用いて実施された。磁気島の大きさと位置を系統的に変化させた。本研究は、乱流と磁気島の相互作用を理解し、周辺乱流および流れの強度分布、周辺電場、さらには閉じ込め遷移に対する磁気島の影響を解明することを目的とする。乱流と低周波流（LFF）は、磁気島の内部で減少する一方、磁気島の境界では増大し、その効果は島幅の増大に伴って顕著になる。測地線音響モード（GAM）は、磁気島が存在する周辺領域の大部分で減衰する。動径電場の符号は、磁気島内部で負から正へ反転する。乱流応力の勾配は、磁気島の中心で消失し、磁気島の境界で急峻になる。乱流による粒子輸送は、磁気島内部で低減する。磁気島が流れと乱流に及ぼす影響により、最終閉鎖磁気面（LCFS）近傍で低周波流（LFF）が増強され、レイノルズ応力が増大する。磁気島が存在する場合、LCFS近傍でより強い動径電場層が形成され得る。これらの結果は、磁気島が周辺乱流と流れ、周辺電場を制御するための有効な手段となり得ることを示唆しており、閉じ込め遷移のトリガーとしての応用可能性を示している。