Magnetic perturbations directly driven by pellets were studied in three different plasma scenarios in the ASDEX Upgrade tokamak to gain a deeper insight into the triggering process of type-I ELMs. In the type-I ELMy H-mode, promptly after the ELM, a mode with toroidal mode number n = −6 (the negative sign denoting the ion drift direction) was detected in the 100–150 kHz frequency range, for both spontaneous and triggered ELMs. For triggered ELMs with pellets ablating longer than the ELM crash, this mode was observed for a longer time—therefore this could be identified as the pellet-driven perturbation. However, pellets promptly trigger ELMs after entering the plasma, and the large-amplitude ELM footprint masks the pellet-driven perturbation at the instance of the trigger event, i.e. the pellet-driven mode can only be studied after the ELM in a type-I ELMy H-mode. In L-mode plasmas the pellet was observed to drive broadband Alfvén waves, detected in the 80–300 kHz frequency range with a toroidal mode number of n = −6, similar to the mode after type-I ELMs, confirming that the mode seen in the H-mode after ELMs is indeed the pellet-driven perturbation. The magnitude of the pellet-driven perturbation was observed to increase monotonically with pellet penetration, and showed an exponential decay after pellet burn-out. Similarities and differences are discussed for the type-III ELMy H-mode scenario, which resulted in the finding that the pellet only drives and/or triggers modes which can be naturally present in the target plasma. Concerning type-I ELM triggering, the pellet-driven magnetic perturbation is unlikely to be the trigger for ELMs, since the structure of the pellet-driven modes is completely different from that of the observed pre-ELM modes (coherent modes with toroidal mode number n = 3 and 4, similar to Washboard modes) or type-I ELMs themselves (also n = 3 and 4).
ペレットによって直接駆動される磁気摂動が、ASDEX Upgradeトカマクにおける3つの異なるプラズマシナリオで研究され、I型ELMのトリガリング過程に対するより深い洞察が得られた。I型ELM Hモードでは、ELMの直後に、トロイダルモード数n = −6(負号はイオン反磁性ドリフト方向を示す)を持つモードが、自発的ELMとトリガーされたELMの両方において100–150 kHzの周波数帯域で検出された。ELMクラッシュよりも長くアブレーションするペレットによるトリガーELMでは、このモードはより長い時間観測された——したがって、これはペレット駆動摂動と同定できる。しかし、ペレットはプラズマへの入射直後にELMをトリガーし、トリガーイベントの瞬間には大きな振幅のELMフットプリントがペレット駆動摂動を覆い隠す。すなわち、ペレット駆動モードはI型ELM HモードではELM後にのみ研究可能である。Lモードプラズマでは、ペレットが広帯域アルフヴェン波を駆動することが観測され、80–300 kHzの周波数帯域でトロイダルモード数n = −6が検出された。これはI型ELM後のモードと類似しており、HモードでELM後に見られるモードが確かにペレット駆動摂動であることを確認している。ペレット駆動摂動の大きさはペレットの侵入深さとともに単調に増加し、ペレットの燃焼終了後には指数関数的減衰を示した。III型ELM Hモードシナリオについても類似点と相違点が議論され、その結果、ペレットは標的プラズマ中に自然に存在し得るモードのみを駆動および/またはトリガーすることが判明した。I型ELMトリガリングに関しては、ペレット駆動モードの構造が、観測されたELM前駆モード(トロイダルモード数n = 3および4を持つコヒーレントモードで、ウォッシュボードモードに類似)やI型ELM自体(これもn = 3および4)の構造とは完全に異なるため、ペレット駆動磁気摂動がELMのトリガーである可能性は低い。