Numerical study of zonal flow dynamics and electron transport in electron temperature gradient driven turbulence

電子温度勾配駆動乱流における帯状流と電子輸送の数値研究

Li, J.; 岸本 泰明

Li, J.; Kishimoto, Yasuaki

トカマクプラズマにおける電子温度勾配(ETG)駆動乱流が、断熱イオン応答を仮定した3次元ジャイロ流体モデルに基づいて解析された。論文ではおもに、ETG乱流が生成する帯状流のダイナミックスとそれに伴う電子の熱輸送が議論されている。高い電子のエネルギー閉じ込めが弱磁気シア領域において見いだされ、それらは、弱磁気シアに伴うETG乱流の抑制効果よりも、帯状流形成に伴う乱流の自己形成の結果であることを示している。特に、弱磁気シアはETG乱流における帯状流成分の増大により有利であることが示された。

The electron temperature gradient (ETG) driven turbulence in tokamak core plasmas is numerically investigated based on three-dimensional gyrofluid model with adiabatic ion response. Attentions are focused on the zonal flow dynamics in ETG fluctuations and the resultant electron heat transport. A high electron energy confinement mode is found in the weak magnetic shear regime, which is closely relevant with self-organization behavior of turbulence through the enhanced zonal flow dynamics rather than the weak shear stabilization of ETG fluctuations. It is demonstrated that the weak shear is favorable for the enhancement of zonal flows in ETG turbulence.