In this paper we introduce a new indirect method for identifying the radial extent of the stochastic layer due to applying resonant magnetic perturbations (RMPs) in H-mode plasmas by measuring the spin-up of the plasma near the separatrix. This spin-up is a predicted consequence of enhanced electron loss, due to magnetic stochastization (Kaveeva et al 2008 Nucl. Fusion48 075003). We find that in DIII-D H-mode plasmas with n = 3 RMPs applied for edge localized mode suppression, the stochastic layer is limited to the outer 5% region in normalized magnetic flux, ΨN. This is in contrast to vacuum modelling predictions where this layer can penetrate up to 20% in ΨN. Theoretical predictions of a stochastic radial electric field, Er component exceed the experimental measurements by about a factor 3 close to the separatrix, suggesting that the outer region of the plasma is weakly stochastic. Linear response calculations with M3D-C1, a resistive two-fluid model, show that in this outer 5% region, plasma response often reduces the resonant magnetic field components by 67% or more in comparison with vacuum calculations. These results for DIII-D are in reasonable agreement with results from the MAST tokamak, where the magnetic field perturbation from vacuum field calculations needed to be reduced by 75% for agreement with experimental measurements of the x-point lobe structures (Kirk et al 2012 Phys. Rev. Lett.108 255003).
本論文では、Hモードプラズマにおける共鳴磁気摂動（RMP）印加時のストキャスティック層の径方向広がりを、セパラトリックス近傍のプラズマ回転上昇の測定を通じて同定する新しい間接手法を紹介する。この回転上昇は、磁場のストキャスティゼーションによる電子損失の増大に起因する予測結果である（Kaveeva et al 2008 Nucl. Fusion48 075003）。DIII-DにおけるELM抑制のためのn = 3 RMP印加実験では、ストキャスティック層は規格化磁束ΨNの外側5%領域に限定されることが判明した。これは、真空モデリング予測において同層がΨNの20%まで浸透し得ることとは対照的である。ストキャスティックな径方向電場Er成分の理論予測は、セパラトリックス近傍の実験測定値よりも約3倍大きい値を示し、プラズマ外側領域が弱いストキャスティゼーション状態にあることを示唆している。抵抗性二流体モデルであるM3D-C1を用いた線形応答計算によれば、この外側5%領域では、プラズマ応答が真空計算と比較して共鳴磁場成分を67%以上低減させることが多い。DIII-Dにおけるこれらの結果は、MASTトカマクの結果と概ね一致しており、そこではX点ローブ構造の実験測定と一致させるために真空磁場計算からの摂動磁場を75%低減する必要があった（Kirk et al 2012 Phys. Rev. Lett.108 255003）。