近日，等離子所EAST團隊科研人員在托卡馬克高約束模臺基磁相干模研究方面取得重要進展。相關研究成果由徐國盛課題組的陳冉副研究員以“Experimental Study on the Magnetic Coherent Mode in the H-mode Pedestal of EAST”為題發表于《Nuclear Fusion》期刊[Ran Chen, Heng Zhang, Guosheng Xu*, et. al. 2018 Nucl. Fusion 58 112004]。

　　大幅度邊界局域模（Edge-Localized modes，ELMs）給聚變堆器壁帶來巨大的瞬態熱負荷，是當前制約磁約束聚變的主要瓶頸。而在臺基區出現相干模的無ELM或小ELM高約束運行模式是未來聚變堆克服大幅度ELMs的一種解決方案。 

　　托卡馬克裝置高約束模臺基區所自發形成的陡峭壓力梯度及其所驅動的自舉電流密度，可為各種擾動結構的產生提供自由能，從而驅動包括所謂的邊界局域模爆發以及各種相干/準相干模式的產生。而后者，往往能夠通過持續驅動橫越磁力線的粒子和能量輸運，進而調節臺基結構使其遠離第一類或巨型ELM的不穩定性邊界，從而實現維持無ELM或小ELM高約束模穩態運行。這對于探索和發展適用于未來聚變堆裝置的等離子體邊界運行模式具有重要意義，因此成為了近年來磁約束聚變研究領域的熱點。 

　　在以往的EAST高約束模放電中，非常普遍地觀測到一種低環向模數（通常為1）、磁漲落分量很強，而靜電漲落分量相對較弱的臺基區相干模式，命名為磁相干模（Magnetic Coherent Mode, MCM）。研究成果展示了MCM的徑向分布和極向傳播，以及在低頻大ELM爆發期間該模式的演化的特征，總結了MCM頻率隨邊界密度和安全因子的定標關系，并且首次分析并給出了多個MCM共存現象以及該模式的存在對于偏濾器粒子流極向分布的影響的實驗證據。這些研究成果，顯著提升了對于MCM的認識水平，并未下一步的模式鑒定等進一步研究工作奠定了實驗基礎。相關研究內容在2017年俄羅斯圣彼得堡召開的“第十六屆國際高約束模物理和輸運壘研討會”上進行了匯報。 

　　該研究得到了EAST團隊以及合作者的大力支持，并且獲得了國家自然科學基金、國家磁約束核聚變能發展研究專項等項目的資助。 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1088/1741-4326/aab96e 

　　一炮典型的EAST高約束模放電中，MCM發現于磁擾動信號和臺基區靜電漲落信號。