The impact of resonant magnetic perturbations (RMPs) on the structure of the edge transport barrier has been studied. A model for the density pump-out mechanism during the stochastization of the plasma edge is proposed. The observed phenomena are explained as a result of the impact of the ambipolar electric field, which is modified during RMP, on the particle fluxes in the pedestal region. It is demonstrated that the rise of the particle fluxes inside the transport barrier leads to the pump-out effect on density, while the pedestal temperature increases in spite of the big electron heat conductivity in the stochastic magnetic field. The latter is not sufficient to change significantly turbulent heat conductivity in the barrier region and only compensates the rise of the pedestal temperature caused by the density drop for constant heating power. The analytical approach is supported by results of simulations with the B2SOLPS5.2 2D transport code which uses a full description of particle sources and transport phenomena in the pedestal region. Simulations are performed for ASDEX-Upgrade and MAST configurations for various values of electron stochastic conductivity. The radial electric field with RMPs is predicted to be less negative than without RMP. The density drop and temperature rise in the pedestal region are observed in accordance with the experimental results. Generation of toroidal rotation in the co-current direction is predicted. Extrapolations to ITER are discussed.
共鳴磁場摂動(RMP)が周辺輸送障壁の構造に及ぼす影響が研究された。プラズマ周辺部のストカスティゼーション中における密度ポンプアウト機構のモデルが提案される。観測された現象は、RMP中に変化する両極性電場がペデスタル領域の粒子束に及ぼす影響の結果として説明される。輸送障壁内部の粒子束の上昇が密度に対するポンプアウト効果をもたらす一方、確率的磁場中の大きな電子熱伝導度にもかかわらずペデスタル温度が上昇することが実証される。後者は障壁領域の乱流熱伝導度を有意に変化させるには十分ではなく、一定の加熱電力において密度低下によって引き起こされるペデスタル温度の上昇を補償するのみである。この解析的アプローチは、ペデスタル領域における粒子源と輸送現象の完全な記述を用いるB2SOLPS5.2 2次元輸送コードによるシミュレーション結果によって支持される。シミュレーションは、様々な電子ストカスティック伝導度の値に対して、ASDEX-Upgrade および MAST 配位で実施される。RMPがある場合の径方向電場は、RMPがない場合よりも負の程度が小さいと予測される。ペデスタル領域における密度低下と温度上昇は、実験結果と一致して観測される。コカレント方向へのトロイダル回転の生成が予測される。ITERへの外挿が議論される。