Dynamic features across the transition from low (L) to steady-state high (H)-mode in Large Helical Device are investigated. We focus on several transition processes from the L-mode, developing high confinement-mode (H-mode) towards the stable H-mode. It appears that for the initial L–H transition, the mean Er × B flow curvature and nonlinear energy cascading of ambient turbulence both play significant roles for entering the developing H-mode. From the developing to stable H-mode, experimental results reveal essential effects of nonlinear energy coupling between turbulence and large-scale MHD modes on sustaining the steady H-mode, for which the MHD bursts act as a predator whereas turbulence is a prey. These findings provide additional insight into the dynamic evolution from the L-mode to steady-state H-mode.
大型ヘリカル装置における低(L)モードから定常高(H)モードへの遷移にわたる動的特性を調査する。我々は、Lモードから発達中の高閉じ込めモード(Hモード)を経て安定なHモードに至るまでのいくつかの遷移過程に着目する。初期のL–H遷移においては、平均Er×B流の曲率と周囲の乱流の非線形エネルギーカスケードの両方が、発達中のHモードへの進入に重要な役割を果たすことが明らかになる。発達中のHモードから安定なHモードへの遷移では、実験結果から、定常Hモードの維持における乱流と大規模MHDモード間の非線形エネルギー結合の本質的な効果が明らかになり、この際MHDバーストは捕食者として、乱流は被捕食者として作用する。これらの知見は、Lモードから定常Hモードへの動的進化に関する新たな洞察を提供する。