We have analysed the edge stability of JET discharges with small edge localized modes (ELMs) using the high resolution Thomson scattering system for accurate edge profiles in the equilibrium reconstruction. For the reference plasmas with large Type I ELMs we confirm the results from earlier analyses that the edge stability is limited by intermediate-n peeling–ballooning modes with a relatively large radial extent. The double null configuration needed to replace Type I ELMs by smaller Type II ELMs considerably increases the stability against these modes while the stability against n = ∞ ballooning modes is not affected. When this is combined with high collisionality (which is the other requirement for Type II ELMs), we find that the plasma cannot reach the Type I ELM triggering peeling–ballooning mode stability boundary before it is destabilized by high-n ballooning modes resulting in more benign ELMs. The ELM mitigation by magnetic perturbation causes the edge stability to be limited by pure peeling modes with a narrow radial extent. This explains the smaller ELM size and also why the ELMs are not fully suppressed. The transition from Type I ELMs to Type III ELMs by increasing the edge radiation fully stabilizes the edge plasma against ideal MHD modes. Therefore, the Type III ELMs are due to be triggered by some other mechanism than an ideal MHD instability.
我々は、高分解能トムソン散乱システムを用いて平衡再構成における正確なエッジプロファイルを取得し、小型エッジ局在モード(ELM)を有するJET放電のエッジ安定性を解析した。大型Type I ELMを有する参照プラズマについては、エッジ安定性が比較的大きな径方向広がりを持つ中間モード数のピーリング・バルーニングモードによって制限されるという先行解析の結果を確認した。Type I ELMをより小型のType II ELMに置き換えるために必要なダブルヌル配位は、これらのモードに対する安定性を大幅に向上させる一方、n = ∞バルーニングモードに対する安定性には影響を及ぼさない。このことを高衝突度(Type II ELMのもう一つの必要条件)と組み合わせると、プラズマは高次バルーニングモードによって不安定化される前にType I ELMトリガーとなるピーリング・バルーニングモード安定性境界に到達できないことがわかった。磁場摂動によるELM緩和は、エッジ安定性を径方向広がりが狭い純粋なピーリングモードによって制限されるようにする。これは、ELMサイズの縮小と、ELMが完全には抑制されない理由の両方を説明する。放射増加によるType I ELMからType III ELMへの遷移は、理想MHDモードに対してエッジプラズマを完全に安定化する。したがって、Type III ELMは理想MHD不安定性以外の何らかのメカニズムによって引き起こされる。