Hモードペデスタル（H-mode pedestal）は、核融合・プラズマ物理学の現象。Hモードの周辺部に現れる急峻な密度・温度勾配を伴う輸送障壁（ペデスタル）領域であり、その高さと幅がプラズマ全体の閉じ込め性能を強く決定する。ペデスタル圧力はピーリング・バルーニングモードなどのMHD安定性限界に制約され、ELMの発生や間欠的熱損失とも密接に関連する。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは56本ある。比重が最も大きかったのは2005–2009年で、その期間の論文の0.16%を占めた。直近の2025–2029年では0.12%。この用語集がこの主題を最初に拾うのは1995年以降で、それ以前の収録論文には現れない。
Edge transport barrier region in H-mode.
解説
Hモードペデスタルとは、トカマクプラズマが高閉じ込めモード(Hモード)に入ったとき、プラズマ縁端に形成される輸送障壁領域のことである。この薄い層では密度・温度・圧力が急峻な勾配をもち、プラズマ中心部の圧力を「台座(ペデスタル)」のように高く支えるため、全体のエネルギー閉じ込めがこの縁端構造に強く支配される。図に示すのは、Lモード相とHモード相で測定された電子密度・電子温度および不純物(炭素)の密度・温度の半径方向プロファイルであり、Hモード相(赤)では縁端の密度と温度がLモード相(青)に比べて大きく持ち上がり、狭い領域に急な立ち上がりが生じている様子がわかる。
fig.3 Experimental investigation of H-mode pedestal turbulence using a charge exchange imaging diagnostic system at DIII-D (2026) · CC BY 4.0
Electron density (a) and temperature (b) profiles as well as carbon density (c) and temperature (d) for the low-density H-mode discharge #196505. Included are plots during the L-mode phase (blue, t = 2375 ms) and the H-mode phase (red, t = 2775 ms).
定義とHモード閉じ込めにおける役割
Hモードは、縁端への加熱出力が閾値を超えると縁端輸送が急激に低下することで出現する。このの結果、中心部の密度・温度が上昇し、時間はのほぼ2倍に達する。閉じ込めの改善分の多くがそのものによるのではなく、ペデスタルが高い縁端「境界条件」を与えることで中心部の温度が比例して高くなるという形で効く。したがって核融合炉の性能予測では、中心プラズマの輸送モデルと並んでペデスタルの高さ(縁端圧力)を予測することが不可欠であり、のようなではペデスタル高さが直接プラズマ出力に反映される。
推移
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研究の変遷
1995–20049本 · 0.09%
Hモードペデスタルの特性評価とMHD安定性解析
この時代は、DIII-DやAlcator C-Mod、MAST、ITERを対象に、Hモードペデスタルの構造・ELM・エネルギー閉じ込めの関係を実験と peeling–ballooning 安定性計算の比較によって調べた。例えば2004年のELMとペデスタル制約に関する論文や、2003年の燃焼プラズマ投影、1998年のDIII-DにおけるITER形状放電の研究などがあり、MHD安定性やエネルギー閉じ込めスケーリングとの関連が中心であった。
同時に語られた主題Hモード、ペデスタル、周辺局在モード、MHD安定性、電磁流体力学、エネルギー閉じ込め
この時代の論文から
- ELMs and constraints on the H-mode pedestal: peeling–ballooning stability calculation and comparison with experimentNuclear Fusion 2004
- Burning plasma projections using drift-wave transport models and scalings for the H-mode pedestalNuclear Fusion 2003
- H-mode pedestal characteristics, ELMs, and energy confinement in ITER shape discharges on DIII-D
よく登場する装置
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文49本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 解説 —
- では、7本の論文（うち全文2本）と3枚の図版を読ませたうえでAIが書いている
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない
