Magnetic, density and potential fluctuations up to 500 kHz at several spatial points have been observed in the core region of JIPPT-IIU tokamak plasmas using a heavy ion beam probe. The frequency spectra of the density and magnetic oscillations are found to be similar, whereas there are large differences in the phase, coherence and frequency dependences deduced from signals at adjacent sample volumes. These differences allow us to ascribe the detected magnetic fluctuations to the microtearing mode (MTM) by simple dispersion relations of the MTM in collisionless and intermediate regimes. The frequency-integrated level of magnetic fluctuations around 150 kHz (100–200 kHz) is , a level high enough for the ergodization of the magnetic surface and enhanced electron heat loss as derived by Rechester and Rosenbluth (1978 Phys. Rev. Lett.40 38). This level is consistent with the measurements performed using cross-polarization scattering of microwaves in the Tore Supra tokamak. Our results are the first direct experimental verification of the MTM in the core region of tokamak plasmas, which has been recently observed in gyrokinetic simulations using a very fine mesh in tokamak and ST plasmas.
JIPPT-IIUトカマクプラズマのコア領域において、重イオンビームプローブを用いて、複数の空間点で最大500 kHzの磁気、密度、および電位の揺動が観測された。密度と磁気の揺動の周波数スペクトルは類似していることが見出された一方、隣接するサンプル体積からの信号から導出された位相、コヒーレンス、および周波数依存性には大きな差異がある。これらの差異により、検出された磁気揺動は、無衝突および中間領域におけるマイクロティアリングモード（MTM）の単純な分散関係を用いて、マイクロティアリングモードに帰属することができる。周波数積分された磁気揺動レベルは約150 kHz（100〜200 kHz）であり、RechesterとRosenbluth（1978 Phys. Rev. Lett. 40 38）によって導出されたように、磁気面のエルゴダイゼーションと増大した電子熱損失に十分なレベルである。このレベルは、Tore Supraトカマクにおけるマイクロ波の交差偏波散乱を用いた測定と一致している。我々の結果は、トカマクおよびSTプラズマにおいて非常に細かいメッシュを用いたジャイロ運動論的シミュレーションで最近観測された、コア領域におけるMTMの最初の直接的な実験的検証である。