Transitions of tokamak confinement regimes from low- to high-confinement are studied on Alcator C-Mod (Hutchinson et al 1994 Phys. Plasmas1 1511) tokamak using gas-puff-imaging, with a focus on the interaction between the edge drift-turbulence and the local shear flow. Results show that the nonlinear turbulent kinetic energy transfer rate into the shear flow becomes comparable to the estimated value of the drift turbulence growth rate at the time the turbulent kinetic energy starts to drop, leading to a net energy transfer that is comparable to the observed turbulence losses. A corresponding growth is observed in the shear flow kinetic energy. The above behavior is demonstrated across a series of experiments. Thus both the drive of the edge zonal flow and the initial reduction of turbulence fluctuation power are shown to be consistent with a lossless kinetic energy conversion mechanism, which consequently mediates the transition into H-mode. The edge pressure gradient is then observed to build on a slower (1 ms) timescale, locking in the H-mode state. These results unambiguously establish the time sequence of the transition as: first the peaking of the normalized Reynolds power, then the collapse of the turbulence, and finally the rise of the diamagnetic electric field shear as the L–H transition occurs.
トカマク閉じ込め領域の低閉じ込めから高閉じ込めへの遷移は、Alcator C-Mod (Hutchinson et al 1994 Phys. Plasmas1 1511) トカマクにおいてガスパフイメージングを用いて研究され、エッジドリフト乱流と局所シア流の間の相互作用に焦点を当てている。結果は、乱流運動エネルギーが減少し始める時点で、シア流への非線形乱流運動エネルギー輸送率がドリフト乱流成長率の推定値に匹敵するようになり、観測された乱流損失に匹敵する正味のエネルギー輸送をもたらすことを示している。対応する成長がシア流運動エネルギーに観測される。上記の挙動は一連の実験を通じて実証されている。したがって、エッジ帯状流の駆動と乱流変動パワーの初期減少の両方が、無損失の運動エネルギー変換機構と整合することが示され、その結果、Hモードへの遷移を媒介する。その後、エッジ圧力勾配がより遅い（1 ms）時間スケールで構築されることが観測され、Hモード状態を固定する。これらの結果は、遷移の時間順序を明確に確立する：まず正規化レイノルズパワーのピーク、次に乱流の崩壊、そして最後にL-H遷移が起こる際の反磁性電場シアの上昇。