FusionPapers
図版検索wiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Empirical impact of near-separatrix plasma and neutral transport on the pedestal in the transition between EDA and ELMy H-modes on Alcator C-Mod

M.A. Miller, J.W. Hughes, S. Saarelma, T. Eich, J. Dunsmore, J. Han, P. Manz, J.W. Connor, G.R. Tynan, A.E. Hubbard2026年8月Nuclear FusionIF 3出版社

The transition between the ELMy H-mode and the EDA H-mode is studied on Alcator C-Mod using an experimental database and recently-developed predictive pedestal models. High-resolution Thomson scattering measurements are used to inspect both the separatrix and pedestal operational space using two independent fit functions, each tailored to analyze either the pedestal or the separatrix and near-SOL profiles. The pedestal density, , and the separatrix density, , are compared to main chamber neutral measurements. is sensitive to neutral sources only in the ELMy H-mode regime and not in the EDA H-mode regime. Density fluctuation spectra reveal that quasi-coherent structures become stronger at higher densities and more coherent in the EDA relative to the inter-ELM phases of ELMy H-modes, before weakening again at the highest values of . The Saarelma–Connor pedestal density prediction model is validated for ELMy H-modes up to m. An additional transport channel driven by resistive ballooning modes (RBMs), , scaling directly with , a collisional turbulence control parameter, and inversely with , the product of the square of the characteristic RBM turbulence wavenumber and the cylindrical safety factor, is shown to improve the prediction for EDA H-modes, finding good model agreement up to m. EPED scans in are also performed, at three different values of . Increasing this ratio moves the peeling to ballooning branch transition to lower . It also increases in the peeling branch and decreases it in the ballooning branch. Agreement with the EPED prediction is found for large ELM H-modes. SPARC pedestal density predictions for an ELMy and an EDA/QCE-like H-mode are performed using the extension to the standalone Saarelma–Connor model and are found consistent with assumptions used in previous EPED modeling. Inclusion of significantly weakens the predicted density gradient near the separatrix, lowering by approximately 20%.

日本語訳

Alcator C-Modにおいて、ELMy HモードとEDA Hモードの間の遷移が、実験データベースと最近開発された予測的ペデスタルモデルを用いて研究された。高分解能トムソン散乱計測を用いて、ペデスタルまたはセパラトリクスとSOL近傍プロファイルのいずれかを解析するようにそれぞれ調整された2つの独立したフィット関数を使用し、セパラトリクスとペデスタルの両方の運転空間を調べた。ペデスタル密度、 、およびセパラトリクス密度、 、は主チャンバー中性粒子計測と比較される。 は、ELMy Hモード領域でのみ中性粒子源に敏感であり、EDA Hモード領域では敏感ではない。密度揺動スペクトルは、準コヒーレント構造が高密度でより強くなり、ELMy HモードのELM間期と比較してEDAではよりコヒーレントになる一方、 の最高値で再び弱まることを示す。Saarelma–Connorペデスタル密度予測モデルは、ELMy Hモードについて mまで検証された。抵抗性バルーニングモード(RBM)によって駆動される追加の輸送チャネル は、衝突性乱流制御パラメータである と直接スケーリングし、特性RBM乱流波数の二乗と円筒安全係数の積である と逆スケーリングすることが、EDA Hモードの予測を改善し、 mまで良いモデル一致が得られることが示された。 におけるEPEDスキャンも、 の3つの異なる値で実施された。この比を増加させると、ピーリングからバルーニング分岐への遷移がより低い に移動する。また、ピーリング分岐では を増加させ、バルーニング分岐では を減少させる。大きなELM HモードではEPED予測との一致が見られた。SPARCペデスタル密度予測は、ELMyおよびEDA/QCE様Hモードに対して、スタンドアロンのSaarelma–Connorモデルの拡張を用いて実施され、以前のEPEDモデリングで使用された仮定と整合的であることが見出された。 を含めると、セパラトリクス近傍の予測密度勾配が大幅に弱まり、 が約20%低下する。

装置

alcator-c-mod高精度(タイトル一致)

wiki

Edge localized modePedestalAlcatorC-Mod

AIによる論文要約

Alcator C-ModにおけるEDAおよびELMy Hモード間遷移でのペデスタルに対するセパラトリクス近傍のプラズマ・中性粒子輸送の実証的影響
JA核融合プラズマの周辺部、Hモード、ペデスタル密度予測、乱流輸送を学ぶ学生・研究者。実験とモデル検証のつながりを理解したい人に適する。#核融合 #Hモード #ペデスタル #AlcatorC-Mod #プラズマ乱流
LLM向け: {"Title": "Alcator C-ModにおけるEDA/ELMy Hモード遷移のペデスタル密度と中性粒子・輸送の関係", "Authors": "要旨に…

核融合装置アルカトールC-Modで、ELMy HモードとEDA Hモードの切り替えを調べた研究です。高解像度計測を使い、プラズマ境界近くの密度と中性粒子の関係を比較しました。ELMyでは密度が中性粒子源に敏感ですが、EDAではあまり敏感でありません。また、密度揺動の準コヒーレント構造が高密度やEDAで強くなります。ELMy向けのSaarelma–Connor密度予測を検証し、EDA向けには抵抗性バルーニングモードによる輸送を加えると予測が良くなることを示しました。将来装置SPARCの予測にも応用しています。

関連論文

Combined model for the H-mode pedestal and ELMs

2005Plasma Physics and Controlled Fusion

Exploring the transition from continuous turbulence fluctuations to bursting ELMs in high SOL density regimes

2025Nuclear Fusion

Pedestal structure and stability in H-mode and I-mode: a comparative study on Alcator C-Mod

2013Nuclear Fusion

Effect of pedestal density on the formation of small edge localized modes

2022Nuclear Fusion

Parameter dependences of small edge localized modes (ELMs)

2018Nuclear Fusion

Dependence of ELM instability on separatrix density in EAST long-pulse H-mode plasmas

2024Nuclear Fusion

High resolution density pedestal measurements during edge localized modes by short-pulse reflectometry in the TCV tokamak

2021Plasma Physics and Controlled Fusion

Interpretation of density limits and the H-mode operational diagram through similarity parameters for edge transport mechanisms

1999Plasma Physics and Controlled Fusion

Integrated simulation of ELM energy loss and cycle in improved H-mode plasmas

2009Nuclear Fusion

Temporal evolution of H-mode pedestal in DIII-D

2009Nuclear Fusion