A new understanding of edge localized modes (ELMs) in tokamak discharges is emerging (Snyder P B et al 2002 Phys. Plasmas9 2037), in which the ELM is an essentially ideal magnetohydrodynamic (MHD) instability and the ELM severity is determined by the radial width of the linearly unstable MHD kink modes. A detailed, comparative study of the penetration into the core of the respective linear instabilities in a standard DIII-D ELMing, high confinement mode (H-mode) discharge, with that for two relatively high performance discharges shows that these are also encompassed within the framework of the new model. These instabilities represent the key limiting factor in extending the high performance of these discharges. In the standard ELMing H-mode, the MHD instabilities are highly localized in the outer few per cent flux surfaces, and the ELM is benign, causing only a small temporary drop in the energy confinement. In contrast, for both a very high confinement mode and an H-mode with a broad internal transport barrier extending over the entire core and coalesced with the edge transport barrier, the linearly unstable modes penetrate well into the mid radius and the corresponding consequences for global confinement are significantly more severe. The ELM accordingly results in an irreversible loss of the high performance.This article was due to be published in issue 9 of Plasma Phys. Control. Fusion. To access this special issue, please follow this link: http://www.iop.org/EJ/toc/0741-3335/45/9
トカマク放電におけるエッジ局在モード(ELM)に関する新たな理解が現れつつある(Snyder P B ら 2002 Phys. Plasmas9 2037)。この理解によれば、ELMは本質的に理想磁気流体力学(MHD)不安定性であり、ELMの深刻度は線形不安定なMHDキンクモードの動径方向の幅によって決定される。標準的なDIII-DのELMing、高閉じ込めモード(Hモード)放電における、それぞれの線形不安定性のコアへの侵入に関する詳細な比較研究は、2つの比較的高性能な放電に関するものとともに、これらの不安定性が新しいモデルの枠組みにも包含されることを示している。これらの不安定性は、これらの高性能放電の性能をさらに向上させる上での主要な制限要因となっている。標準的なELMing Hモードでは、MHD不安定性は外側の数パーセントの磁気面に高度に局在しており、ELMは穏やかで、エネルギー閉じ込めのわずかで一時的な低下のみを引き起こす。対照的に、非常に高い閉じ込めモードと、コア全体に広がりエッジ輸送障壁と融合した広い内部輸送障壁を有するHモードの両方において、線形不安定モードは中間半径領域まで深く侵入し、その結果として生じる全体閉じ込めへの影響は著しく深刻である。ELMはそれに応じて、高性能の不可逆的な喪失をもたらす。本論文は、Plasma Phys. Control. Fusion の第9号に掲載される予定であった。この特集号にアクセスするには、次のリンクを参照してください:http://www.iop.org/EJ/toc/0741-3335/45/9