The stability and confinement of the pedestal, the outermost region of the confined plasma in a tokamak, are crucial for its efficient operation and performance. This work describes ASDEX Upgrade experiments designed to analyse the pedestal structure under varying conditions of normalized poloidal pressure (βpol) and plasma shaping. The individual treatment of temperature, density, and pressure for ion and electron pedestals is emphasized. We show that the ion temperature (Ti) increases with βpol, whereas the electron temperature (Te) shows only a slight increase and the electron density (ne) remains relatively unaffected. The changes in shape influence ne, making its pedestal higher and wider, whereas Ti remains unchanged despite a lower heating power required to keep the same βpol at high shaping. The findings highlight the importance of distinguishing between different channels when predicting and controlling the pedestal. The stabilising influence of the radial electric field Er, and its correlation with different pedestal top positions, is explored. The roles of ballooning modes and local magnetic shear are emphasized, and the conditions for access to second stability in different pedestal regions are presented. The global MHD stability sets the overall limit, but the radial composition of electron density and electron and ion temperature can strongly vary. The results show that the width of the electron pressure pedestal is determined by the equilibrium via the local magnetic shear. The strongest correlation of the ion pressure pedestal top position is found with the gradient of Er. We found that the second stability access requires both a highly shaped boundary and a q profile modification due to higher pressure gradients. The results contribute to understanding the mechanisms governing the pedestal behaviour, offering insights for optimizing plasma performance and stability.
トカマクにおける閉じ込めプラズマの最外縁領域であるペデスタルの安定性と閉じ込めは、その効率的な運転と性能にとって極めて重要である。本研究は、規格化ポロイダル圧力（βpol）とプラズマ形状のさまざまな条件下でのペデスタル構造を分析するために設計されたASDEX Upgrade実験について述べるものである。イオンおよび電子ペデスタルに対する温度、密度、圧力の個別の取り扱いが強調される。イオン温度（Ti）はβpolとともに増加するのに対し、電子温度（Te）はわずかな増加のみを示し、電子密度（ne）は比較的影響を受けないことを示す。形状の変化はneに影響を与え、そのペデスタルをより高く、より広くするが、高い形状時において同じβpolを維持するために必要な加熱電力が低いにもかかわらず、Tiは変化しない。これらの知見は、ペデスタルを予測し制御する際に異なるチャンネルを区別することの重要性を浮き彫りにしている。動径電場Erの安定化効果と、それがさまざまなペデスタルトップ位置と相関することが探求される。バルーニングモードと局所磁気シアの役割が強調され、異なるペデスタル領域における第二安定性へのアクセス条件が提示される。全体のMHD安定性が全体の限界を設定するが、電子密度ならびに電子およびイオン温度の動径方向の構成は大きく変化し得る。結果は、電子圧力ペデスタルの幅が局所磁気シアを介した平衡によって決定されることを示している。イオン圧力ペデスタルトップ位置との最も強い相関は、Erの勾配に見られる。第二安定性へのアクセスには、高い形状の境界と、より高い圧力勾配によるqプロファイルの修正の両方が必要であることがわかった。これらの結果は、ペデスタル挙動を支配する機構の理解に貢献し、プラズマ性能と安定性を最適化するための洞察を提供する。