A direct comparison of the electric potential and its fluctuations in the T-10 tokamak and the TJ-II stellarator is presented for similar plasma conditions in the two machines, using the heavy ion beam probe diagnostic. We observed the following similarities: (i) plasma potentials of several hundred volts, resulting in a radial electric field Er of several tens of V cm−1; (ii) a negative sign for the plasma potential at central line-averaged electron densities larger than , with comparable values in both machines, even when using different heating methods; (iii) with increasing electron density ne or energy confinement time τE, the potential evolves in the negative direction; (iv) with electron cyclotron resonance heating and associated increase in the electron temperature Te, τE degrades and the plasma potential evolves in the positive direction. We generally find that the more negative potential and Er values correspond to higher values of τE. Modelling indicates that basic neoclassical mechanisms contribute significantly to the formation of the electric potential in the core. Broadband turbulence is suppressed at spontaneous and biased transitions to improved confinement regimes and is always accompanied by characteristic changes in plasma potential profiles. Various types of quasi-coherent potential oscillations are observed, among them geodesic acoustic modes in T-10 and Alfvén eigenmodes in TJ-II.
重イオンビームプローブ診断を用いて、T-10トカマクとTJ-IIステラレーターにおける電位とその変動の直接比較を、両装置の類似したプラズマ条件について提示する。我々は以下の類似点を観測した：(i) 数百ボルトのプラズマ電位。これにより、数10 V cm−1 の径方向電場 Er が生じる；(ii) 中心線平均電子密度が より大きい場合のプラズマ電位の負符号。両装置で同程度の値であり、異なる加熱方法を用いた場合でも同様である；(iii) 電子密度 ne またはエネルギー閉じ込め時間 τE の増加に伴い、電位は負の方向に変化する；(iv) 電子サイクロトロン共鳴加熱とそれに伴う電子温度 Te の上昇により、τE は劣化し、プラズマ電位は正の方向に変化する。我々は一般に、より負の電位および Er 値が、より高い τE 値に対応することを見いだす。モデリングは、基本的な新古典論的機構がコアにおける電位の形成に大きく寄与することを示している。広帯域乱流は、改善閉じ込め領域への自発的およびバイアス遷移において抑制され、常にプラズマ電位分布の特徴的な変化を伴う。様々なタイプの準コヒーレント電位振動が観測され、その中にはT-10における測地線音響モードやTJ-IIにおけるアルヴェン固有モードが含まれる。