Progress in the definition of the requirements for edge localized mode (ELM) control and the application of ELM control methods both for high fusion performance DT operation and non-active low-current operation in ITER is described. Evaluation of the power fluxes for low plasma current H-modes in ITER shows that uncontrolled ELMs will not lead to damage to the tungsten (W) divertor target, unlike for high-current H-modes in which divertor damage by uncontrolled ELMs is expected. Despite the lack of divertor damage at lower currents, ELM control is found to be required in ITER under these conditions to prevent an excessive contamination of the plasma by W, which could eventually lead to an increased disruptivity. Modelling with the non-linear MHD code JOREK of the physics processes determining the flow of energy from the confined plasma onto the plasma-facing components during ELMs at the ITER scale shows that the relative contribution of conductive and convective losses is intrinsically linked to the magnitude of the ELM energy loss. Modelling of the triggering of ELMs by pellet injection for DIII-D and ITER has identified the minimum pellet size required to trigger ELMs and, from this, the required fuel throughput for the application of this technique to ITER is evaluated and shown to be compatible with the installed fuelling and tritium re-processing capabilities in ITER. The evaluation of the capabilities of the ELM control coil system in ITER for ELM suppression is carried out (in the vacuum approximation) and found to have a factor of ∼2 margin in terms of coil current to achieve its design criterion, although such a margin could be substantially reduced when plasma shielding effects are taken into account. The consequences for the spatial distribution of the power fluxes at the divertor of ELM control by three-dimensional (3D) fields are evaluated and found to lead to substantial toroidal asymmetries in zones of the divertor target away from the separatrix. Therefore, specifications for the rotation of the 3D perturbation applied for ELM control in order to avoid excessive localized erosion of the ITER divertor target are derived. It is shown that a rotation frequency in excess of 1 Hz for the whole toroidally asymmetric divertor power flux pattern is required (corresponding to n Hz frequency in the variation of currents in the coils, where n is the toroidal symmetry of the perturbation applied) in order to avoid unacceptable thermal cycling of the divertor target for the highest power fluxes and worst toroidal power flux asymmetries expected. The possible use of the in-vessel vertical stability coils for ELM control as a back-up to the main ELM control systems in ITER is described and the feasibility of its application to control ELMs in low plasma current H-modes, foreseen for initial ITER operation, is evaluated and found to be viable for plasma currents up to 5–10 MA depending on modelling assumptions.
進行中のDT高性能運転および非活性低電流運転の両方における周辺局在モード（ELM）制御の要件定義と、ELM制御手法の適用に関する進捗について述べる。ITERにおける低プラズマ電流Hモードでの熱流束評価により、制御されないELMは高プラズマ電流Hモードとは異なりタングステン（W）ダイバータターゲットに損傷をもたらさないことが示された。低電流時にはダイバータ損傷は生じないものの、Wによるプラズマ汚染が過度になり、最終的にディスラプション頻度の増加につながる可能性があるため、ITERではこれらの条件下でもELM制御が必要であることが判明した。ITER規模でのELM中の閉じ込めプラズマからプラズマ対向機器へのエネルギー流束の輸送過程を決定する物理機構に関する非線形MHDコードJOREKを用いたモデリングにより、伝導性損失と対流性損失の相対的寄与がELMエネルギー損失の大きさと本質的に結びついていることが示された。DIII-DおよびITERにおけるペレット入射によるELMトリガリングのモデリングにより、ELMトリガリングに必要な最小ペレットサイズが特定され、これに基づきITERへの本手法適用に必要な燃料供給量が評価され、設置済みの燃料供給およびトリチウム再処理能力と両立可能であることが示された。ITERにおけるELM抑制のためのELM制御コイルシステムの能力評価は真空近似で実施され、設計基準を達成するためのコイル電流に関して約2倍のマージンがあることが判明したが、プラズマ遮蔽効果を考慮するとこのマージンは大幅に減少し得る。3次元（3D）磁場擾乱によるELM制御がダイバータでの電力束の空間分布に及ぼす影響が評価され、セパラトリックスから離れたダイバータターゲット領域では大きなトロイダル方向の非対称性が生じることが示された。したがって、ITERダイバータターゲットの過度な局所損耗を回避するために、ELM制御に適用する3D擾乱の回転に関する仕様が導出された。トロイダル方向に非対称なダイバータ電力束パターン全体に対して1Hzを超える回転周波数が必要であることが示された（これはコイル電流変動の周波数n Hzに相当し、nは擾乱のトロイダル対称性を表す）。これは、想定される最大の電力束および最悪のトロイダル電力束非対称性条件下で、ダイバータターゲットの許容不能な熱サイクルを回避するために必要である。ITERにおける主要なELM制御システムのバックアップとしての真空容器内垂直安定化コイルのELM制御への利用可能性が述べられ、初期ITER運転で想定される低プラズマ電流HモードでのELM制御への適用可能性が評価され、モデリングの仮定に依存するが、プラズマ電流5〜10MAまで実現可能であることが示された。