Full-fジャイロ運動論シミュレーションによる不純物輸送解析

Impurity transport analysis using full-f gyrokinetic simulations

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

ジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dを多種イオン系に拡張した。高Z不純物とバルクイオンや電子の異種粒子衝突演算子は速度空間のマルチスケール問題となり、数値的取り扱いが難しくなる。この問題を解決するために、低エネルギー領域の衝突係数の発散を抑制するフィルタ関数と衝突項の陰解法ソルバを導入し、タングステンのような高Z不純物の解析を実現した。多種イオン系の新古典輸送の検証結果を示すとともに、予備的な非線形乱流計算における不純物輸送特性を議論する。

Transient plasma responses due to modulated electron heating are investigated in numerical experiments of ion temperature gradient driven trapped electron mode turbulence using gyrokinetic full-f Eulerian code GT5D. It is found that even with electron heating without particle and momentum sources such as electron cyclotron resonance heating, dominant turbulence is changed from ion turbulence to electron turbulence due to changes of the electron temperature gradient and the temperature ratio, and the resulting turbulent transport produces responses of density and rotation profiles.