It is shown that neoclassical theory explains quite well the origin of the co-current toroidal rotation velocity measured in the core of stationary Alcator C-Mod edge localized mode (ELM)-free Ohmic high confinement (H)-mode discharges. Both edge and core toroidal rotation velocity profiles are determined to a good approximation by the edge ion temperature and density pedestals, where the gradients are large and the plasma is in the high collisionality regime. Under these conditions, the predicted radial electric field profile is similar to those measured in the DIII-D tokamak whereas the usual expression for the poloidal velocity is modified by finite Larmor radius (FLR) effects. Over the entire plasma cross section, the expression of the toroidal velocity can approximately be cast as the product of a dimensionless non-local functional of the pedestal normalized profiles Ti(r)/Ti(rinf) and Ni(r)/Ni(rinf) with powers of the plasma density, temperature, safety factor and magnetic field at the pedestal inflexion point rinf provided the FLR related corrections are independent of the latter parameters. The collapse of the core toroidal rotation velocity when either an internal transport barrier forms (that leads to impurity accumulation), or the plasma experiences a transition from the H- to the low confinement (L)-mode, or ELMs appear, and the spin up at the L-H transition are also explained. In the edge region, power balance is consistent with the prediction from sub-neoclassical ion energy transport theory at high collisionality. The role of charge exchange neutrals is discussed and the critical density above which they are expected to noticeably slow down the rotation is estimated. The toroidal velocity gradient predicted by theory at the edge of the ELM-free Ohmic H-mode discharge mainly under study (qs = 3.4) is near the onset value for the Kelvin-Helmholtz (K-H) parallel velocity shear (PVS) instability; this result is very interesting since a transition from ELM-free to enhanced Dα (EDA) H-modes occurs at q≅3.5-4; the PVS K-H instability appears to have the characteristics of the `quasi-coherent' mode that is present in all EDA plasmas, but not in ELM-free H-modes.
新古典理論が、定常的なAlcator C-Modのエッジ局在モード（ELM）のないオーミック高閉じ込め（H）モード放電のコアで測定された同方向トロイダル回転速度の起源を非常によく説明することが示されている。エッジとコアの両方のトロイダル回転速度分布は、勾配が大きくプラズマが高衝突度領域にあるエッジのイオン温度と密度のペデスタルによって、良い近似で決定される。これらの条件下では、予測される径方向電場分布はDIII-Dトカマクで測定されたものと類似しているが、ポロイダル速度の通常の式は有限ラーモア半径（FLR）効果によって修正される。プラズマ断面全体にわたって、トロイダル速度の式は、ペデスタル規格化分布Ti(r)/Ti(rinf)およびNi(r)/Ni(rinf)の無次元非局所汎関数と、ペデスタル変曲点rinfにおけるプラズマ密度、温度、安全係数、磁場のべき乗との積として近似的に表すことができる。ただし、FLR関連の補正が後者のパラメータに依存しない場合に限る。内部輸送障壁が形成される（これは不純物蓄積につながる）、またはプラズマがHモードから低閉じ込め（L）モードへの遷移を経験する、またはELMが出現するときのコアトロイダル回転速度の崩壊、およびL-H遷移でのスピンアップも説明される。エッジ領域では、パワーバランスは高衝突度におけるサブ新古典イオンエネルギー輸送理論からの予測と一致する。荷電交換中性粒子の役割が議論され、それらが回転を顕著に減速させると予想される臨界密度が推定される。主に研究対象であるELMフリーオーミックHモード放電のエッジにおける理論予測のトロイダル速度勾配は、ケルビン・ヘルムホルツ（K-H）平行速度シア（PVS）不安定性の発生閾値に近い。この結果は、ELMフリーから強化Dα（EDA）Hモードへの遷移がq≅3.5-4で起こるため、非常に興味深い。PVS K-H不安定性は、すべてのEDAプラズマに存在するがELMフリーHモードには存在しない「準コヒーレント」モードの特性を持つように見える。