A reduced-turbulence regime has been observed in HL-2A NBI-heated deuterium plasmas. The transition to this regime is achieved by injecting a certain amount of tungsten into the plasma based on the laser blow-off technique. It has been found that the amplitude of geodesic acoustic mode (GAM) zonal flow and turbulent vortex size together with eddy tilting angle are all significantly increased in the edge region after tungsten injection. However, the frequency of GAM zonal flow remains nearly unchanged. Measurement shows the nonlinear coupling degree of turbulence dramatically increases while the collisional damping of GAM zonal flow drops slightly. We conclude that the increased nonlinear coupling is the main cause of the excitation of GAM zonal flow, which consequently results in the reduction in turbulent transport as observed in this experiment. These results indicate that tungsten ions play an active role in turbulence-GAM dynamics through a symmetry-breaking mechanism, which could help us to better understand the inherent physical mechanisms governing turbulent transport in the presence of high-Z impurity ions in fusion plasmas.
HL-2AのNBI加熱重水素プラズマにおいて、低減乱流状態が観測された。この状態への遷移は、レーザーブローオフ技術に基づいてタングステンをプラズマ中に一定量注入することにより達成された。タングステン注入後、周辺領域において測地線音響モード（GAM）帯状流の振幅、乱流渦サイズ、および渦傾斜角がすべて有意に増加することが見出された。しかし、GAM帯状流の周波数はほぼ不変のままであった。測定により、乱流の非線形結合度は劇的に増加する一方、GAM帯状流の衝突減衰はわずかに低下することが示された。我々は、増加した非線形結合がGAM帯状流の励起の主な原因であり、その結果として本実験で観測されたような乱流輸送の低減をもたらすと結論付ける。これらの結果は、タングステンイオンが対称性破れ機構を通じて乱流-GAMダイナミクスにおいて能動的な役割を果たすことを示しており、これは核融合プラズマにおける高Z不純物イオン存在下での乱流輸送を支配する固有の物理機構のより深い理解に寄与し得る。