The Shoelace antenna was built to drive edge fluctuations in the Alcator C-Mod tokamak, matching the wavenumber ( cm−1) and frequency ( kHz) of the quasi-coherent mode (QCM), which is responsible for regulating transport across the plasma boundary in the steady-state, ELM-free Enhanced Dα (EDA) H-mode. Initial experiments in 2012 demonstrated that the antenna drove a resonant response in the edge plasma in steady-state EDA and transient, non-ELMy H-modes, but transport measurements were unavailable. In 2016, the Shoelace antenna was relocated to enable direct measurements of driven transport by a reciprocating Mirror Langmuir Probe, while also making available gas puff imaging and reflectometer data to provide additional radial localization of the driven fluctuation. This new data suggests a ∼4 mm-wide mode layer centered on or just outside the separatrix. Fluctuations coherent with the antenna produced a radial electron flux with m s−1 in EDA H-mode, smaller than but comparable to the QCM level. But in transient ELM-free H-mode, was an order of magnitude smaller, and driven fluctuations reduced by a factor of 3. The driven mode is quantitatively similar to the intrinsic QCM across measured spectral quantities, except that it is more coherent and weaker. This work informs the prospect of achieving control of edge transport by direct coupling to edge modes, as well as the use of such active coupling for diagnostic purposes.
Shoelaceアンテナは、Alcator C-Modトカマクにおいて、準コヒーレントモード（QCM）の波数（cm⁻¹）および周波数（kHz）に一致する端部擾乱を駆動するために構築された。このQCMは、定常状態のELMフリーEnhanced Dα（EDA）Hモードにおけるプラズマ境界を横断する輸送の制御を担っている。2012年の初期実験では、このアンテナが定常状態のEDAおよび過渡的な非ELMy Hモードにおいて端部プラズマに共鳴応答を駆動することが実証されたが、輸送測定は行われなかった。2016年には、Shoelaceアンテナが再配置され、往復ミラーラングミュアプローブによる駆動輸送の直接測定が可能となるとともに、ガスパフイメージングおよび反射計データも利用可能となり、駆動された擾乱の径方向位置の特定がさらに可能となった。この新たなデータは、セパラトリクス上またはその直外に位置する約4mm幅のモード層を示唆している。アンテナとコヒーレントな擾乱は、EDA Hモードにおいて、QCMレベルと同程度かそれより小さい径方向電子束（m s⁻¹）を生成した。しかし、過渡的なELMフリーHモードでは、この値は一桁小さく、駆動された擾乱は3分の1に減少した。駆動されたモードは、スペクトル特性の点で固有のQCMと定量的に類似しているが、よりコヒーレントであり、振幅はより小さい。この研究は、端部モードへの直接結合による端部輸送の制御、および診断目的でのこのような能動結合の利用の可能性を示すものである。