Resonant magnetic perturbations (RMPs), which change the magnetic topology, have been applied to control the edge-localized modes (ELMs) in many tokamak experiments. The non-axisymmetric helical currents induced by lower hybrid waves in the scrape-off layer (SOL) were observed to impact the magnetic topology profoundly and mitigated ELMs strongly in EAST (Liang et al 2013 Phys. Rev. Lett. 110 235002). In this paper, we present electrode biasing in the SOL as an alternative method to drive the non-axisymmetric helical currents in J-TEXT. A significant SOL current (e.g. ~150 A) was induced through the electrode with a biasing voltage of +200 V. The measured magnetic fields perturbed by the biasing current are consistent with those calculated from the helical currents flowing along the opened magnetic field lines in the SOL. This consistency reveals that the biased electrode induced non-axisymmetric helical currents in the SOL. The 3/1 component of the RMP field generated by the non-axisymmetric helical current can reach 13 Gauss kA−1 at the last closed flux surface. This indicates that the non-axisymmetric helical currents driven by biasing in the SOL might be an attractive new method for producing an RMP field and hence for controlling plasma instabilities such as ELMs.
共鳴磁場摂動(RMP)は磁場トポロジーを変化させるものであり、多くのトカマク実験においてエッジ局在モード(ELM)を制御するために適用されてきた。スクレイプオフ層(SOL)において低混成波によって誘起される非軸対称らせん電流が、磁場トポロジーに顕著な影響を及ぼし、EASTにおいてELMを強く緩和することが観測された(Liang et al 2013 Phys. Rev. Lett. 110 235002)。本論文では、SOLにおける電極バイアスを、非軸対称らせん電流を駆動する代替手法として提示する。J-TEXTにおいて、+200 Vのバイアス電圧を印加した電極を通じて、約150 Aの有意なSOL電流が誘起された。バイアス電流によって摂動された磁場の測定結果は、SOL内の開いた磁力線に沿って流れるらせん電流から計算された結果と一致する。この一致は、バイアスされた電極がSOLにおいて非軸対称らせん電流を誘起したことを示している。この非軸対称らせん電流によって生成されるRMP場の3/1成分は、最終閉殻磁気面において13 Gauss kA−1に達し得る。このことは、SOLにおけるバイアスによって駆動される非軸対称らせん電流が、RMP場を生成し、それによってELMなどのプラズマ不安定性を制御するための魅力的な新手法となり得ることを示している。