電子熱輸送および粒子輸送における非捕捉電子の影響

Effects of passing electrons on electron heat and particle transport

朝比 祐一   ; 井戸村 泰宏   ; 前山 伸也*; 仲田 資季*; 石澤 明宏*; 渡邉 智彦*

Asahi, Yuichi; Idomura, Yasuhiro; Maeyama, Shinya*; Nakata, Motoki*; Ishizawa, Akihiro*; Watanabe, Tomohiko*

従来の局所的乱流輸送シミュレーションにおいて、イオン温度勾配乱流などイオンスケールの乱流を扱う場合、電子は断熱的に振る舞うと仮定されてきた。特に、非捕捉電子は磁力線平行方向への素早い運動から断熱的に応答するとされる。しかしながら、近年の研究により、低次のモード共鳴面近傍においては非捕捉電子に対しても非断熱的応答つまり運動論的効果が重要となり、電子熱輸送、粒子輸送への寄与が無視できないことが指摘されている。発表では、複数の運動論的電子モデルを採用した局所的乱流輸送シミュレーションの比較を通じて、非捕捉電子の熱輸送および粒子輸送への影響について論じる。

In conventional local turbulence simulations on ion-scale turbulence such as the ion temperature gradient turbulence, electrons have been assumed to respond adiabatically. In particular, passing electrons are considered to be adiabatic because of their fast motion along the magnetic field line. On the contrary, a recent study shows that non-adiabatic, i. e., kinetic responses of passing electrons can be important near the low-order mode rational surface, and they can contribute to heat and particle transport. In the presentation, we will show the impacts of passing electrons on the heat and particle transport through comparisons of local turbulence simulations employing different kinetic electron models.