Large Type-I edge-localized mode (ELM) heat pulses may limit the life of divertor targets in a burning plasma. Recent experiments show that pitch-resonant nonaxisymmetric magnetic perturbations of the plasma edge of 0.0005 or less of the main magnetic field offer a useful solution, but there is little room in the presently designed ITER for even small perturbation coils. We present proposed coil requirements for ITER ELM suppression, derived primarily from DIII-D ELM suppression experiments. We show by calculated examples that large arrays of coils (e.g. four toroidal rows of nine coils each) on the outboard wall near the plasma (at the radius of the blanket-vacuum vessel interface R ∼ 8 m) can meet the known requirements, expressed in terms of the toroidal helical Fourier harmonic spectrum, for both low- and high-q ITER plasmas, when coil currents are distributed to concentrate the magnetic perturbation into a single dominant Fourier spectral peak. Fields from arrays of less than four rows of nine coils (a) penetrate relatively more strongly into the core plasma, and (b) generate more and larger nonresonant spectral peaks. Both features are expected to brake desirable plasma rotation. We found that the Moiré effect from approximating sinusoidal perturbations by a limited discrete coil set can be used to control nonfundamental harmonics in large arrays. We show that a judicious choice of current distribution among the coils ameliorates effects of an 80° toroidal gap where no coils are allowed in the ITER midplane.
大規模なI型エッジ局在モード（ELM）熱パルスは、燃焼プラズマにおけるダイバータターゲットの寿命を制限する可能性がある。最近の実験では、主磁場の0.0005以下であるプラズマ端部のピッチ共鳴非軸対称磁場摂動が有用な解決策を提供することが示されているが、現在設計されているITERには、小さな摂動コイルでさえも設置する余地がほとんどない。我々は、主にDIII-DのELM抑制実験から導出された、ITERにおけるELM抑制のためのコイル要件を提示する。計算例により、プラズマ近傍の外側壁（ブランケット・真空容器界面の半径R≒8 m）に設置された大型コイルアレイ（例えば、各9個のコイルからなる4つのトロイダル列）が、既知の要件を満たすことができることを示す。これらの要件は、トロイダル方向のフーリエ高調波スペクトルで表され、低qおよび高qの両方のITERプラズマに対して、コイル電流を分布させて磁場摂動を単一の支配的なフーリエスペクトルピークに集中させることで達成される。9個のコイルからなる4列未満のアレイからの磁場は、（a）コアプラズマへより強く浸透し、（b）より多くの、より大きな非共鳴スペクトルピークを生成する。これらの両方の特徴は、望ましいプラズマ回転を減速させると予想される。我々は、限られた離散コイルセットによる正弦波摂動の近似におけるモアレ効果を利用して、大型アレイの非基本高調波を制御できることを見出した。ITER中間面でコイルを設置できない60度のトロイダルギャップの影響は、コイル間の電流分布を適切に選択することで軽減できることを示す。