The energy loss for grassy edge localized modes (ELMs) has been studied to investigate the applicability of the grassy ELM regime to ITER. The grassy ELM regime is characterized by high frequency periodic collapses of 800–1500 Hz, which is ∼15 times faster than that for type I ELMs. The divertor peak heat flux due to grassy ELMs is less than 10% of that for type I ELMs. This smaller heat flux is caused by a narrower radial extent of the collapse of the temperature pedestal. The different radial extent between type I ELMs and grassy ELMs agrees qualitatively with the different radial distribution of the eigenfunctions as determined from ideal MHD stability analysis. The dominant ELM energy loss for grassy ELMs appears to be caused by temperature reduction, and its ratio to the pedestal stored energy was 0.4–1%. This ratio is lower by a factor of about 10 than that for type I ELMs, which typically have between 2–10% fractional loss of the pedestal energy. A systematic study of the effects of counter (CTR) plasma rotation on the ELM characteristics has been performed using a combination of tangential and perpendicular neutral beam injections (NBIs) in JT-60U. In the high plasma triangularity (δ) regime, ELM characteristics (e.g. amplitude, frequency and type) can be changed from type I ELMs to high frequency grassy ELMs as the CTR plasma rotation is increased. On the other hand, in the low δ regime, complete ELM suppression (QH-mode) can be sustained for long periods up to 3.4 s (∼18τE or energy confinement times), when the plasma position in terms of the clearance between the first wall and the plasma separatrix is optimized during the application of CTR-NBIs. In JT-60U, a transient QH phase was also observed during the CO-NBI phase with almost no net toroidal rotation at the plasma edge.
グリッシーELM(周辺局在モード)のエネルギー損失を、ITERへのグリッシーELM領域の適用可能性を調査するために研究した。グリッシーELM領域は、800~1500 Hzの高周波数の周期的な崩壊を特徴とし、これはタイプI ELMの約15倍速い。グリッシーELMによるダイバータ峰值熱流束は、タイプI ELMの10%未満である。このより小さい熱流束は、ペデスタル温度の崩壊の径方向幅がより狭いことに起因する。タイプI ELMとグリッシーELMの間の径方向幅の違いは、理想MHD安定性解析から決定された固有関数の径方向分布の違いと定性的に一致する。グリッシーELMの主要なELMエネルギー損失は温度低下によって引き起こされると考えられ、そのペデスタル蓄積エネルギーに対する比は0.4~1%であった。この比は、典型的にはペデスタルエネルギーの2~10%の損失を持つタイプI ELMよりも約10倍低い。JT-60Uにおいて、接線方向および垂直方向の中性粒子ビーム入射(NBI)の組み合わせを用いて、反電流(CTR)プラズマ回転がELM特性に及ぼす影響の系統的研究を実施した。高三角形度(δ)領域では、CTRプラズマ回転を増加させると、ELM特性(例えば、振幅、周波数、タイプ)をタイプI ELMから高周波数のグリッシーELMへと変化させることができる。一方、低δ領域では、CTR-NBIの適用中にプラズマ位置を第一壁とセパラトリックス間のクリアランスに関して最適化すると、完全なELM抑制(QHモード)を最長3.4秒(約18τE、すなわちエネルギー閉じ込め時間)持続させることができた。JT-60Uでは、プラズマ端部で正味のトロイダル回転がほぼゼロの状態でのCO-NBI期間中にも、過渡的なQH位相が観測された。