閉じ込め時間スケールのfull-fジャイロ運動論シミュレーション

Full-f gyrokinetic simulations over a confinement time

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

full-fモデルに基づくジャイロ運動論シミュレーションは実験と同様に加熱入力を固定して平衡分布と乱流揺動を同時に第一原理モデルで発展させる。近年のペタスケール計算機によってエネルギー閉じ込め時間スケールの数値実験が実現し、第一原理モデルでプラズマ分布を決定できるようになった。本発表ではそのような長時間乱流シミュレーションを紹介し、まず、定常分布、特に、自発回転分布が維持される機構を議論する。次に、変調加熱数値実験において見つかった熱輸送係数のヒステリシス特性についても議論する。

Based on a first principle, full-f gyrokinetic simulations evolve equilibrium distribution and turbulent fluctuations simultaneously under a fixed input power as in the experiment. Recent Peta-scale supercomputers enabled numerical experiments over an energy confinement time scale, where plasma profiles are dictated based on a first principle model. In this talk, we present such long time scale simulations. Firstly, mechanisms to sustain steady profiles, in particular, intrinsic rotation profiles are addressed, and then, hysteresis properties of the heat diffusivity observed in modulated heating numerical experiments are discussed.