Tokamak H-mode plasmas frequently exhibit edge-localized modes (ELMs). ELMs allow maintaining sufficient plasma purity and thus enable stationary H-mode. On the other hand in a future device ELMs may cause divertor power flux densities far in excess of tolerable material limits. The size of the energy loss per ELM is determined by saturation effects in the non-linear phase of the ELM, which at present is hardly understood. ASDEX Upgrade is now equipped with a set of fast sampling diagnostics, which is well suited to investigate the chain of events around the ELM crash with appropriate temporal resolution (⩽10 µs).Solitary magnetic perturbations (SMPs) are identified as dominant features in the radial magnetic fluctuations below 100 kHz. They are typically observed close (±100 µs) to the onset of pedestal erosion. SMPs are field aligned structures rotating in the electron diamagnetic drift direction with perpendicular velocities of about 10 km s−1. A comparison of perpendicular velocities suggests that the perturbation evoking SMPs is located at or inside the separatrix. Analysis of very pronounced examples showed that the number of peaks per toroidal turn is 1 or 2, which is clearly lower than the corresponding numbers in linear stability calculations. In combination with strong peaking of the magnetic signals this results in a solitary appearance resembling modes like palm tree modes, edge snakes or outer modes. This behaviour has been quantified as solitariness and correlated with main plasma parameters.SMPs may be considered as a signature of the non-linear ELM phase originating at the separatrix or further inside. Thus they provide a handle to investigate the transition from linear to non-linear ELM phase. By comparison with data from gas puff imaging processes in the non-linear phase at or inside the separatrix and in the scrape-off layer (SOL) can be correlated. A connection between the passing of an SMP and the onset of radial filament propagation has been found. Eventually the findings related to SMPs may contribute to a future quantitative understanding of the non-linear ELM evolution.
トカマクHモードプラズマは、しばしば周辺局在モード（ELM）を示す。ELMは十分なプラズマ純度を維持することを可能にし、それにより定常Hモードを実現する。一方、将来の装置では、ELMは許容可能な材料限界をはるかに超えるダイバータ熱流束密度を引き起こす可能性がある。ELMあたりのエネルギー損失の大きさは、ELMの非線形位相における飽和効果によって決定されるが、これは現時点ではほとんど理解されていない。ASDEX Upgradeは現在、ELMクラッシュ前後の一連の事象を、10μs以下の時間分解能で調査するのに適した高速サンプリング診断装置を備えている。単独磁気摂動（SMP）は、100kHz以下の径方向磁気揺動における支配的な特徴として同定されている。それらは典型的に、ペデスタル侵食の開始の±100μs以内に観測される。SMPは、電子反磁性方向に回転する磁場整合構造であり、その垂直速度は約10km/sである。垂直速度の比較は、SMPを誘起する摂動がセパラトリックス上またはその内側に位置することを示唆している。非常に顕著な例の解析により、トロイダル方向一周あたりのピーク数は1または2であり、これは線形安定性計算における対応する数よりも明らかに少ないことが示された。磁気信号の強いピーク性と組み合わせることで、これはパームモード、エッジスネーク、またはアウターモードに類似した単独的な外観をもたらす。この挙動は単独性として定量化され、主要プラズマパラメータと相関付けられた。SMPは、セパラトリックス上またはその内側で発生する非線形ELM位相のシグネチャと見なすことができる。したがって、それらは線形から非線形ELM位相への遷移を調査するための手掛かりを提供する。ガス入射イメージングからのデータとの比較により、セパラトリックス上またはその内側の非線形位相におけるプロセスと、スクレイプオフ層（SOL）におけるプロセスを相関付けることができる。SMPの通過と径方向フィラメント伝播の開始との間の関連が見出された。最終的に、SMPに関連する知見は、非線形ELM発展の将来の定量的理解に貢献する可能性がある。