A recent series of dimensionless pedestal identity experiments at JET and JT-60U failed to produce a match in the dimensional pedestal parameters and edge-localized mode (ELM) frequency despite a good match in the main dimensionless plasma parameters. This paper describes the progress made in understanding these experimental results. First, it is investigated whether differences in the magnetohydrodynamic stability of the pedestal, including those potentially arising from the 10% difference in the aspect ratio between the two tokamaks, can explain the results. The potential effects of differences in plasma rotation between the two machines are also examined. Given the result that these mechanisms fail to explain the experimental observations and the fact that JT-60U features considerably stronger toroidal magnetic field ripple than JET, the bulk of the paper, however, discusses the effects of ripple losses. The analysis shows that ripple losses of thermal ions can affect H-mode plasma performance very sensitively. Orbit-following simulations indicate that losses due to diffusive transport give rise to a wide radial distribution of enhanced ion thermal transport, whereas non-diffusive losses have a very edge-localized distribution. In predictive transport simulations with an energy sink term in the continuity equation for the ion pressure representing non-diffusive losses, reduced performance as well as an increase in the ELM frequency are demonstrated. This indicates that non-diffusive losses might play an important role in determining the performance and ELM properties of JT-60U plasmas. Interestingly, the result also suggests that ripple losses could be used as a tool for ELM mitigation in future tokamaks. In simulations with a wide radial distribution of enhanced ion thermal transport consistent with what would be attributable to losses due to diffusive transport, an improvement in confinement and a reduction in the ELM frequency are observed, a result resembling experimental observations for low ripple amplitudes in previous JET ripple experiments. This indicates that ripple losses need not always have a detrimental influence on plasma performance.
最近、JETとJT-60Uにおける一連の無次元ペデスタル同一性実験では、主要な無次元プラズマパラメータにおいて良好な一致が得られたにもかかわらず、無次元ペデスタルパラメータと周辺局在モード（ELM）周波数において一致が得られなかった。本論文では、これらの実験結果の理解に向けた進展について述べる。まず、2つのトカマク間のアスペクト比の10%の差異に起因する可能性を含め、ペデスタルの磁気流体力学安定性の差異が結果を説明できるかどうかを調査する。また、2つの装置間のプラズマ回転の差異の潜在的影響についても検討する。これらのメカニズムでは実験観測を説明できないという結果と、JT-60UがJETよりもかなり強いトロイダル磁場リップルを有するという事実を踏まえ、本論文の主要部分ではリップル損失の影響について議論する。解析により、熱イオンのリップル損失がHモード性能に非常に敏感に影響を及ぼすことが示される。軌道追跡シミュレーションでは、拡散輸送による損失がイオン熱輸送の広い動径分布をもたらすのに対し、非拡散損失は非常に周辺部に局在した分布を示すことが示される。非拡散損失を表すイオン圧力の連続方程式におけるエネルギー損失項を用いた予測輸送シミュレーションでは、性能低下とELM周波数の増加が実証される。これは、非拡散損失がJT-60Uプラズマの性能とELM特性の決定に重要な役割を果たす可能性を示唆している。興味深いことに、この結果は、リップル損失が将来のトカマクにおけるELM緩和のためのツールとして利用できる可能性も示唆している。拡散輸送による損失に帰属されるものと整合する広い動径分布を持つイオン熱輸送の増大を伴うシミュレーションでは、閉じ込めの改善とELM周波数の低減が観測され、これは以前のJETリップル実験における低リップル振幅での実験観測と類似した結果である。これは、リップル損失が必ずしもプラズマ性能に悪影響を及ぼすわけではないことを示している。