Zonal flows, thought crucial to the saturation and self-regulation of turbulence and turbulent transport in magnetically confined plasmas, have been observed and characterized in the edge region of DIII-D plasmas. These flows exhibit temperature scaling characteristics and spatial features predicted for geodesic acoustic modes (GAMs), a class of higher-frequency zonal flows seen in nonlinear simulations of plasma turbulence. The zonal flows (GAMs) have been observed in the turbulence flow-field in the radial region 0.85 ⩽ r/a ⩽ 1.0 via application of time-delay-estimation techniques to two-dimensional measurements of density fluctuations, obtained with beam emission spectroscopy. Spatial and temporal analysis of the resulting flow-field demonstrates the existence of a coherent oscillation (approximately 15 kHz) in the poloidal flow of density fluctuations that has a long poloidal wavelength, possibly m = 0, narrow radial extent (krρi < 0.2), and a frequency that varies monotonically with the local temperature. The approximate effective shearing rate, dvθ/d r, of the flow is of the same order of magnitude as the measured nonlinear decorrelation rate of the turbulence. These characteristics are consistent with predicted features of zonal flows, specifically identified as GAMs, observed in three-dimensional Braginskii simulations of core/edge turbulence.
磁気閉じ込めプラズマにおける乱流と乱流輸送の飽和と自己制御に重要であると考えられる帯状流が、DIII-Dプラズマの周辺領域において観測され、特徴づけられた。これらの流れは、プラズマ乱流の非線形シミュレーションで見られる高周波帯状流の一種である測地音響モード(GAM)について予測された温度スケーリング特性と空間的特性を示す。帯状流(GAM)は、ビーム放射分光法により得られた二次元密度揺動測定に時間遅延推定法を適用することにより、半径方向領域0.85 ⩽ r/a ⩽ 1.0の乱流流れ場において観測された。得られた流れ場の空間的・時間的解析により、密度揺動のポロイダル流において、長いポロイダル波長(おそらくm = 0)、狭い半径方向広がり(krρi < 0.2)、および局所温度に伴って単調に変化する周波数を有するコヒーレントな振動(約15 kHz)の存在が実証された。この流れの近似的な有効シア速度dvθ/drは、乱流の測定された非線形デコリレーション速度と同程度の大きさである。これらの特性は、コア・周辺乱流の三次元ブラギンスキーシミュレーションで観測された帯状流、特にGAMとして特定されるものの予測特性と一致する。