The transition from the ohmic heating L-mode to the H-mode in the tokamak TCABR induced by an external electrode biasing is addressed in this work. A gradual improvement in the plasma confinement with the biasing voltage was observed as a result of the enhancement of the E × B shear flow at the edge. This result was supported by the measurement of plasma parameters in different radial locations by two electrostatic probes. Radial profiles of the electron temperature (from the standard sweeping voltage technique), electron density, and radial electric field, as well as the local turbulence features, were measured. We observed that the electron density profile became steeper as the voltage on the electrode increased, while no significant change in the temperature profile was noticed. In addition, the data were compared with the spectral shift model [G. M. Staebler et al., Phys. Rev. Lett. 110, 055003 (2013)] at different bias voltages, i.e., different E × B shear flows, showing a good agreement. Particularly, the gradual improvement was held: the higher the biasing voltage, the larger the radial wavenumber shift and so the turbulence suppression. Moreover, by studying the edge radial profile of the mean radial wavenumber, we show that the large shift occurs in the same position where the transport barrier is created.

1.
F.
Wagner
,
G.
Fussmann
,
T.
Grave
,
M.
Keilhacker
,
M.
Kornherr
,
K.
Lackner
,
K.
McCormick
,
E. R.
Müller
,
A.
Stäbler
,
G.
Becker
,
K.
Bernhardi
,
U.
Ditte
,
A.
Eberhagen
,
O.
Gehre
,
J.
Gernhardt
,
G. v.
Gierke
,
E.
Glock
,
O.
Gruber
,
G.
Haas
,
M.
Hesse
,
G.
Janeschitz
,
F.
Karger
,
S.
Kissel
,
O.
Klüber
,
G.
Lisitano
,
H. M.
Mayer
,
D.
Meisel
,
V.
Mertens
,
H.
Murmann
,
W.
Poschenrieder
,
H.
Rapp
,
H.
Röhr
,
F.
Ryter
,
F.
Schneider
,
G.
Siller
,
P.
Smeulders
,
F.
Söldner
,
E.
Speth
,
K. H.
Steuer
,
Z.
Szymanski
, and
O.
Vollmer
,
Phys. Rev. Lett.
53
,
1453
(
1984
).
2.
H.
Biglari
,
P. H.
Diamond
, and
P. W.
Terry
,
Phys. Fluids B: Plasma Phys.
2
,
1
(
1990
).
3.
K. H.
Burrell
,
Phys. Plasmas
4
,
1499
(
1997
).
4.
F.
Wagner
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
49
,
B1
(
2007
).
5.
R. E.
Waltz
,
R. L.
Dewar
, and
X.
Garbet
,
Phys. Plasmas
5
,
1784
(
1998
).
6.
G. M.
Staebler
,
J.
Candy
,
R. E.
Waltz
,
J. E.
Kinsey
, and
W. M.
Solomon
,
Nucl. Fusion
53
,
113017
(
2013
).
7.
G. M.
Staebler
and
R. R.
Dominguez
,
Nucl. Fusion
33
,
77
(
1993
).
8.
R. E.
Waltz
,
G. M.
Staebler
,
J.
Candy
, and
F. L.
Hinton
,
Phys. Plasmas
14
,
122507
(
2007
).
9.
G. M.
Staebler
,
R. E.
Waltz
,
J.
Candy
, and
J. E.
Kinsey
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
055003
(
2013
).
10.
J. W.
Connor
and
H. R.
Wilson
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
42
,
R1
(
2000
).
11.
P.
Sauter
,
T.
Pütterich
,
F.
Ryter
,
E.
Viezzer
,
E.
Wolfrum
,
G. D.
Conway
,
R.
Fischer
,
B.
Kurzan
,
R. M.
McDermott
, and
S. K.
Rathgeber
,
Nucl. Fusion
52
,
012001
(
2012
).
12.
P. H.
Diamond
and
Y. B.
Kim
,
Phys. Fluids B
3
,
1626
(
1991
).
13.
E. J.
Kim
and
P. H.
Diamond
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
185006
(
2003
).
14.
P.
Manz
,
G. S.
Xu
,
B. N.
Wan
,
H. Q.
Wang
,
H. Y.
Guo
,
I.
Cziegler
,
N.
Fedorczak
,
C.
Holland
,
S. H.
Müller
,
S. C.
Thakur
,
M.
Xu
,
K.
Miki
,
P. H.
Diamond
, and
G. R.
Tynan
,
Phys. Plasmas
19
,
072311
(
2012
).
15.
R. J.
Taylor
,
M. L.
Brown
,
B. D.
Fried
,
H.
Grote
,
J. R.
Liberati
,
G. J.
Morales
,
P.
Pribyl
,
D.
Darrow
, and
M.
Ono
,
Phys. Rev. Lett.
63
,
2365
(
1989
).
16.
I.
Ochs
and
N.
Fisch
,
Phys. Plasmas
24
,
092513
(
2017
).
17.
R. R.
Weynants
,
G. v
Oost
,
G.
Bertschinger
,
J.
Boedo
,
P.
Brys
,
T.
Delvigne
,
K. H.
Dippel
,
F.
Durodie
,
H.
Euringer
,
K. H.
Finken
,
D. S.
Gray
,
J. D.
Hey
,
D. L.
Hillis
,
J. T.
Hogan
,
L.
Konen
,
R.
Leners
,
A. M.
Messiaen
,
A.
Pospieszczyck
,
U.
Samm
,
R. P.
Schorn
,
B.
Schweer
,
G.
Telesca
,
R. v
Nieuwenhove
, and
P. E.
Vandenplas
,
Nucl. Fusion
32
,
837
(
1992
).
18.
L. G.
Askinazi
,
V. E.
Golant
,
S. V.
Lebedev
,
V. A.
Rozhanskij
, and
M.
Tendler
,
Nucl. Fusion
32
,
271
(
1992
).
19.
J.
Boedo
,
D.
Gray
,
S.
Jachmich
,
R.
Conn
,
G. P.
Terry
,
G.
Tynan
,
G. V.
Oost
,
R. R.
Weynants
, and
T.
Team
,
Nucl. Fusion
40
,
1397
(
2000
).
20.
G. V.
Oost
,
J.
Adámek
,
V.
Antoni
,
P.
Balan
,
J. A.
Boedo
,
P.
Devynck
,
I.
Ďuran
,
L.
Eliseev
,
J. P.
Gunn
,
M.
Hron
,
C.
Ionita
,
S.
Jachmich
,
G. S.
Kirnev
,
E.
Martines
,
A.
Melnikov
,
R.
Schrittwieser
,
C.
Silva
,
J.
Stöckel
,
M.
Tendler
,
C.
Varandas
,
M. V.
Schoor
,
V.
Vershkov
, and
R. R.
Weynants
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
45
,
621
(
2003
).
21.
Y.
Sun
,
Z. P.
Chen
,
T. Z.
Zhu
,
Q.
Yu
,
G.
Zhuang
,
J. Y.
Nan
,
X.
Ke
,
H.
Liu
, and
J-TEXT Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
56
,
015001
(
2014
).
22.
C.
Hidalgo
,
M. A.
Pedrosa
,
N.
Dreval
,
K. J.
McCarthy
,
L.
Eliseev
,
M. A.
Ochando
,
T.
Estrada
,
I.
Pastor
,
E.
Ascasíbar
,
E.
Calderón
,
A.
Cappa
,
A. A.
Chmyga
,
A.
Fernández
,
B.
Gonçalves
,
J.
Herranz
,
J. A.
Jiménez
,
S. M.
Khrebtov
,
A. D.
Komarov
,
A. S.
Kozachok
,
L.
Krupnik
,
A.
López-Fraguas
,
A.
López-Sánchez
,
A. V.
Melnikov
,
F.
Medina
,
B.
van Milligen
,
C.
Silva
,
F.
Tabarés
, and
D.
Tafalla
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
46
,
287
(
2004
).
23.
I. C.
Nascimento
,
Y. K.
Kuznetsov
,
J. H. F.
Severo
,
A. M. M.
Fonseca
,
A.
Elfimov
,
V.
Bellintani
,
M.
Machida
,
M. V. A. P.
Heller
,
R. M. O.
Galvão
,
E. K.
Sanada
, and
J. I.
Elizondo
,
Nucl. Fusion
45
,
796
(
2005
).
24.
I.
Shesterikov
,
Y.
Xu
,
G. R.
Tynan
,
P. H.
Diamond
,
S.
Jachmich
,
P.
Dumortier
,
M.
Vergote
,
M.
Van Schoor
, and
G.
Van Oost
,
Phys. Rev. Lett.
111
,
055006
(
2013
).
25.
M.
Spolaore
,
R.
Cavazzana
,
L.
Marrelli
,
L.
Carraro
,
P.
Franz
,
S.
Spagnolo
,
B.
Zaniol
,
M.
Zuin
,
L.
Cordaro
,
S. D.
Bello
,
G. D.
Masi
,
A.
Ferro
,
C.
Finotti
,
L.
Grando
,
G.
Grenfell
,
P.
Innocente
,
O.
Kudlacek
,
G.
Marchiori
,
E.
Martines
,
B.
Momo
,
R.
Paccagnella
,
P.
Piovesan
,
C.
Piron
,
M.
Puiatti
,
M.
Recchia
,
P.
Scarin
,
C.
Taliercio
,
N.
Vianello
, and
L.
Zanotto
,
Nucl. Fusion
57
,
116039
(
2017
).
26.
G. S.
Xu
,
B. N.
Wan
,
H. Q.
Wang
,
H. Y.
Guo
,
V.
Naulin
,
J. J.
Rasmussen
,
A. H.
Nielsen
,
X. Q.
Wu
,
N.
Yan
,
L.
Chen
,
L. M.
Shao
,
R.
Chen
,
L.
Wang
, and
W.
Zhang
,
Phys. Rev. Lett.
116
,
095002
(
2016
).
27.
G. M.
Staebler
and
R. J.
Groebner
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
57
,
014025
(
2015
).
28.
R. M. O.
Galvão
,
C. H. S.
Amador
,
W. A. H.
Baquero
,
F.
Borges
,
I. L.
Caldas
,
N. A. M.
Cuevas
,
V. N.
Duarte
,
A. G.
Elfimov
,
J. I.
Elizondo
,
A. M. M.
Fonseca
,
T. M.
Germano
,
G. G.
Grenfell
,
Z. O.
Guimarães-Filho
,
J. L.
Jeronimo
,
Y. K.
Kuznetsov
,
M. A. M.
Manrique
,
I. C.
Nascimento
,
C. J. A.
Pires
,
P. G. P.
Puglia
,
A. P.
Reis
,
G.
Ronchi
,
L. F.
Ruchko
,
W. P.
de Sá
,
R. J. F.
Sgalla
,
E. K.
Sanada
,
J. H. F.
Severo
,
V. C.
Theodoro
, and
D. L.
Toufen
,
J. Phys.: Conf. Ser.
591
,
12001
(
2015
).
29.
R.
Galvão
,
Y. K.
Kuznetsov
, and
I.
Nascimento
, in
4th Brazilian Meeting of Plasma Physics
(
1996
), p.
040
.
30.
D.
Desideri
and
G.
Serianni
,
Rev. Sci. Instrum.
69
,
2354
(
1998
).
31.
C.
Silva
,
J.
Adamek
,
H.
Fernandes
, and
H.
Figueiredo
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
57
,
025003
(
2015
).
32.
I. C.
Nascimento
,
Y. K.
Kuznetsov
,
Z. O.
Guimarães-Filho
,
I.
El Chamaa-Neto
,
O.
Usuriaga
,
A. M.
Fonseca
,
R. M.
Galvão
,
I. L.
Caldas
,
J. H.
Severo
,
I. B.
Semenov
,
C.
Ribeiro
,
M. V.
Heller
,
V.
Bellintani
,
J. I.
Elizondo
, and
E.
Sanada
,
Nucl. Fusion
47
,
1570
(
2007
).
33.
Y. K.
Kuznetsov
,
I. C.
Nascimento
,
C.
Silva
,
H.
Figueiredo
,
Z. O.
Guimares-Filho
,
I. L.
Caldas
,
R. M.
Galvão
,
J. H.
Severo
,
D. L.
Toufen
,
L. F.
Ruchko
,
A. G.
Elfimov
,
J. I.
Elizondo
,
W. P.
De
,
S. O. C.
Usuriaga
,
E.
Sanada
,
A. V.
Melnikov
,
M. P.
Gryaznevich
,
M.
Peres Alonso
,
A. P.
Reis
,
M.
MacHida
,
D. J.
Trembach
,
T. M.
Germano
,
R.
Narayanan
,
M.
Ghoranneviss
,
R.
Arvin
,
S.
Mohammadi
,
S. R.
Tekieh
,
F. O.
Borges
,
V.
Bellintani
,
G. P.
Canal
,
P.
Duarte
,
R. M.
De Castro
,
G.
Vorobyov
,
M.
Mizintseva
,
V. E.
Moiseenko
,
F.
Do Nascimento
,
G.
Ronchi
, and
L. M.
Schmutzler
,
Nucl. Fusion
52
,
063004
(
2012
).
34.
F. A.
Marcus
,
I. L.
Caldas
,
Z. O.
Guimarães-Filho
,
P. J.
Morrison
,
W.
Horton
,
Y. K.
Kuznetsov
, and
I. C.
Nascimento
,
Phys. Plasmas
15
,
112304
(
2008
).
35.
M.
Greenwald
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
44
,
R27
(
2002
).
36.
M.
Farge
,
Annu. Rev. Fluid Mech.
24
,
395
(
1992
).
37.
E. J.
Powers
,
Nucl. Fusion
14
,
749
(
1974
).
38.
R.
Balescu
,
Aspects of Anomalous Transport in Plasmas
(
CRC Press
,
2005
), Chap. 16, pp.
383
384
.
39.
J. M.
Beall
,
Y. C.
Kim
, and
E. J.
Powers
,
J. Appl. Phys.
53
,
3933
(
1982
).
You do not currently have access to this content.