The dependence of the H-mode edge transport barrier width on normalized ion gyroradius (ρ* = ρ/a) in discharges with type I ELMs was examined in experiments combining data for the JET and DIII-D tokamaks. The plasma configuration as well as the local normalized pressure (β), collisionality (ν*), Mach number and the ratio of ion and electron temperature at the pedestal top were kept constant, while ρ* was varied by a factor of four. The width of the steep gradient region of the electron temperature (Te) and density (ne) pedestals normalized to machine size showed no or only a weak trend with ρ*. A ρ1/2 or ρ1 dependence of the pedestal width, given by some theoretical predictions, is not supported by the current experiments. This is encouraging for the pedestal scaling towards ITER as it operates at lower ρ* than existing devices. Some differences in pedestal structure and ELM behaviour were, however, found between the devices; in the DIII-D discharges, the ne and Te pedestal were aligned at high ρ* but the ne pedestal shifted outwards in radius relative to Te as ρ* decreases, while on JET the profiles remained aligned while ρ* was scanned by a factor of two. The energy loss at an ELM normalized to the pedestal energy increased from 10% to 40% as ρ* increased by a factor of two in the DIII-D discharges but no such variation was observed in the case of JET. The measured pedestal pressures and widths were found to be consistent with the predictions from modelling based on peeling–ballooning stability theory, and are used to make projections towards ITER
タイプI ELMを伴う放電におけるHモード端部輸送障壁幅の規格化イオンジャイロ半径(ρ* = ρ/a)への依存性を、JETおよびDIII-Dトカマクのデータを組み合わせた実験で調べた。プラズマ配位ならびにペデスタル頂部における局所規格化圧力(β)、衝突度(ν*)、マッハ数、イオンと電子の温度比を一定に保ちながら、ρ*を4倍に変化させた。電子温度(Te)および密度(ne)ペデスタルの急峻な勾配領域の幅を装置サイズで規格化した値は、ρ*に対して有意な傾向を示さないか、あるいは弱い傾向のみを示した。いくつかの理論予測で示されるペデスタル幅のρ1/2またはρ1依存性は、現在の実験によって支持されない。このことは、既存装置よりも低いρ*で運転されるITERに向けたペデスタルのスケーリングにとって有望である。しかしながら、装置間ではペデスタル構造とELM挙動にいくつかの差異が見られた。DIII-D放電では、高ρ*においてneとTeのペデスタルは一致していたが、ρ*が減少するにつれてneペデスタルはTeに対して半径方向外側にシフトした。一方、JETではρ*を2倍に走査してもプロファイルは一致したままであった。ペデスタルエネルギーで規格化したELMあたりのエネルギー損失は、DIII-D放電においてρ*が2倍に増加するにつれて10%から40%へ増加したが、JETではそのような変化は観測されなかった。測定されたペデスタル圧力と幅は、ピーリング・バルーニング安定性理論に基づくモデリングからの予測と一致しており、ITERに向けた外挿に用いられている。