Transport in ohmically heated plasmas in Alcator C-Mod was studied in both the linear (LOC) and saturated (SOC) ohmic L-mode confinement regimes and the importance of turbulent transport in the region r/a = 0.5–0.8 was established. After an extensive analysis with TGLF and GYRO, it is found that using an effective impurity ion species with Zi = 8, and moderately high Zeff (2.0–5.6), in the LOC regime electron transport becomes dominant due to TEM turbulence. The key ingredient in the present results is the observation that dilution of the main ion species (deuterium) by impurity species of moderate charge state reduces dominant ITG turbulence, in contrast to the SOC regime with little, if any dilution. The turbulent spectrum measured with the phase contrast imaging (PCI) diagnostic is in qualitative agreement with predictions of a synthetic PCI diagnostic adopted to Global GYRO. The toroidal rotation in the low-density LOC regime is in the co-current direction but as the density is raised in the SOC regime the rotation reverses to the counter current drive direction. The impurity content of the plasma was measured recently and an effective Zi of 9 was deduced.
Alcator C-Modにおけるオーミック加熱プラズマの輸送を、線形オーミック閉じ込め(LOC)および飽和オーミック閉じ込め(SOC)の両レジームにおいて研究し、r/a = 0.5–0.8の領域における乱流輸送の重要性を確立した。TGLFおよびGYROによる広範な解析の結果、Zi = 8の有効不純物イオン種と中程度のZeff(2.0–5.6)を用いることで、LOCレジームではTEMによる電子輸送が支配的になることが見出された。本研究の主要な知見は、主イオン種(重水素)の希釈が、不純物種による電荷状態の希釈を通じて、支配的なITG乱流を低減させるという観測であり、これは希釈がほとんどないSOCレジームとは対照的である。位相コントラストイメージング(PCI)診断で測定された乱流スペクトルは、Global GYROに適用された合成PCI診断の予測と定性的に一致した。低密度のLOCレジームにおけるトロイダル回転はコ・カレント方向であるが、密度が上昇しSOCレジームになると回転はカウンター・カレント方向に反転する。プラズマの不純物含有量を測定し、有効Zi = 9を導出した。