Comprehension of the interactions between tokamak edge plasmas and externally induced resonant magnetic perturbations (RMPs) is an important step in the understanding of the control of edge-localized modes by these RMPs. Such control has been demonstrated experimentally, but previous theoretical investigations have revealed a possible screening of RMPs by a sheared rotation of the plasma. In this work, the penetration of RMPs is investigated via numerical simulations in a reduced magnetohydrodynamic model using the three-dimensional electromagnetic turbulence code EMEDGE3D. In this model, the plasma response to RMPs can be studied in the presence of flux-driven micro-turbulence and a transport barrier induced by sheared plasma rotation. The interplay is, in a first part, studied in a non-turbulent case to deduce a criterion for the penetration in a rotating plasma that is governed by the generation of counter currents. When the plasma is studied in a statistically stationary turbulent state, the self-consistent plasma rotation, governed by Reynolds and Maxwell stresses, leads to a self-organization where RMP penetrates. In a turbulent plasma in the presence of a transport barrier, the RMP harmonic that is resonant at the barrier centre is found to penetrate partially. This partial penetration is sufficient to trigger a local flattening of the pressure gradient that is known to be at the origin of the control of transport barrier relaxations in the present model.
トカマク周辺プラズマと外部誘起共鳴磁場摂動(RMP)との間の相互作用の理解は、これらのRMPによる周辺局在モードの制御の理解における重要なステップである。そのような制御は実験的に実証されているが、これまでの理論的研究により、プラズマのシア回転によるRMPの遮蔽の可能性が明らかにされている。本研究では、RMPの浸入が、三次元電磁乱流コードEMEDGE3Dを用いた縮約磁気流体力学モデルにおける数値シミュレーションによって調査される。このモデルでは、RMPに対するプラズマ応答が、フラックス駆動型微視的乱流およびシアプラズマ回転によって誘起される輸送障壁の存在下で研究され得る。その相互作用は、第一部では非乱流の場合において研究され、逆電流の生成によって支配される回転プラズマにおける浸入の基準を導出する。プラズマが統計的に定常な乱流状態で研究される場合、レイノルズ応力とマクスウェル応力によって支配される自己無撞着なプラズマ回転が、RMPが浸入する自己組織化をもたらす。輸送障壁の存在下での乱流プラズマにおいて、障壁中心で共鳴するRMP高調波は部分的に浸入することが見出される。この部分的な浸入は、本モデルにおける輸送障壁緩和の制御の起源として知られている圧力勾配の局所的な平坦化を引き起こすのに十分である。