In der H-mode (Englisch high confinement mode) ist die elektrostatische Turbulenz weitesgehend unterdrückt. Das heisst nicht, dass es keine Turbulenz in der H-mode gibt. Der Transport ist nur viel geringer im Verhältniss zu den bedeutend steileren Gradienten. Den Bereich aufgesteilter Gradienten nennt man das Pedestal. Das Auftreten wird duch eine Transportbarrier erklärt. Dieses Transportbarriere entsteht durch die Turbulenzunterdrückung einer starken Scherströmung. Diese starke Scherströmung wird über den steilen Ionendruckgradienten erzeugt.

Der Transport im Plasmakern ist steif. Das heisst, die Gradienten sind durch kritische Gradienten der Mikroinstabilitäten vorgeben und ändern sich kaum mit der Heizleistung. Es sind also inbesondere die erhöhten Dichten und Temperaturen am Rand, die durch das Auftreten der Transportbarriere erreicht werden, welche zu der besseren Performance der H-mode führen.  

Die Gradienten in der H-mode werden so steil dass MHD Instabilitäten auftreten, sogenannte ELMs (Englisch edge localized modes). Die ELMs führen zu einer periodischen Relaxation der Gradienten am Rand. Damit sind stark erhöhte Wäremflüsse zur Plasmawand verbunden. In einem Fusionsreaktor mag dies kaum zu tolerieren sein. Daher werden ELM-freie Regime gerade sehr intensiv untersucht. Ein Beispiel für ein ELM-freies Regime mit erhöhtem Plasmaeinschluss ist die I-mode, ein anderes wäre das EDA H-mode Regime. Vielleicht interessanter ist das QCE (englisch quasi-continuous exhaust) Regime. Hier treten kontinuierlich kleine ELMs auf, die den Gradienten knapp unterhab der kritischen Bedingung für das Auftreten von großen ELMs halten.

Wir fragen uns

• Welche Art von Turbulenz tritt in der H-mode auf?
• Welchen Einfluss hat die Turbulenz auf die Operationsgrenzen im H-mode Regime?
• Wie beeinflusst die Turbulenz die Leistungsabfuhr?