In the Quiescent H-mode (QH-mode) regime, the edge harmonic oscillation (EHO), thought to be a saturated kink-peeling mode (KPM) driven unstable by current and rotation, is found in experiment to provide sufficient stationary edge particle transport to avoid the periodic expulsion of particles and energy by edge localized modes (ELMs). In this paper, both linear and nonlinear MHD modelling of QH-mode plasmas from the DIII-D tokamak have been investigated to understand the mechanism leading to the appearance of the EHO in QH-mode plasmas. For the first time nonlinear MHD simulations with low-n modes both with ideal wall and resistive wall boundary conditions have been carried out with the 3D non-linear MHD code JOREK. The results show, in agreement with the original conjectures, that in the non-linear phase, kink peeling modes are the main unstable modes in QH-mode plasmas of DIII-D and that the kink-peeling modes saturate non-linearly leading to a 3D stationary state. The characteristics of the kink-peeling modes, in terms of mode structure and associated decrease of the edge plasma density associated with them, are in good agreement with experimental measurements of the EHO in DIII-D. The effect of plasma resistivity, the role of plasma parallel rotation as well as the effect of the conductivity of the vacuum vessel wall on the destabilization and saturation of kink-peeling modes have been evaluated for experimental QH-mode plasma conditions in DIII-D.
静穏Hモード（QHモード）領域において、エッジ高調波振動（EHO）は、電流と回転によって不安定化される飽和キンク・ピーリングモード（KPM）であると考えられており、実験において、ELMによる粒子およびエネルギーの周期的な放出を回避するために十分な定常的なエッジ粒子輸送を提供することが見出されている。本論文では、DIII-DトカマクにおけるQHモードプラズマの線形および非線形MHDモデリングの両方を調査し、QHモードプラズマにおけるEHOの出現をもたらすメカニズムを理解することを目的とした。理想壁および抵抗壁の境界条件を有する低nモードの非線形MHDシミュレーションが、3次元非線形MHDコードJOREKを用いて初めて実施された。結果は、元の仮説と一致して、非線形段階においてキンク・ピーリングモードがQHモードプラズマの主要な不安定モードであり、キンク・ピーリングモードが非線形的に飽和して3次元の定常状態に至ることを示している。キンク・ピーリングモードの特性は、モード構造および関連するエッジプラズマ密度の減少の観点から、DIII-DにおけるEHOの実験測定値と良好な一致を示している。プラズマ抵抗率の影響、プラズマ平行回転の役割、ならびに真空容器壁の導電率が、DIII-Dの実験的QHモードプラズマ条件におけるキンク・ピーリングモードの不安定化および飽和に及ぼす影響が評価された。