LOC-SOC遷移のfull-fジャイロ運動論的シミュレーション

Full-f gyrokinetic simulations of LOC-SOC transition

井戸村 泰宏   ; Dif-Pradalier, G.*; Garbet, X.*; Sarazin, Y.*; Tore Supra Teams*

Idomura, Yasuhiro; Dif-Pradalier, G.*; Garbet, X.*; Sarazin, Y.*; Tore Supra Teams*

富岳におけるfull-fジャイロ運動論的シミュレーションにより、ToreSupraトカマクにおけるジュール加熱プラズマのLOC-SOC(linear and saturated ohmic confinement)遷移現象を解析し、低密度かつ高ZeffのLOCフェーズと高密度かつ低ZeffのSOCフェーズで主要な乱流が捕捉電子モード乱流からイオン温度勾配駆動乱流に遷移することを確認した。さらに、数値実験においてLOC-SOC遷移に伴うエネルギー閉じ込め時間や自発プラズマ回転の変化、および炭素不純物の吐き出しといった実験的に観測されているプラズマパラメータの変化を再現することに成功した。

LOC-SOC (linear and saturated ohmic confinement) transition phenomena in ohmic plasmas on ToreSupra tokamak were analyzed using full-f gyrokinetic simulations on Fugaku, and transition from trapped electron mode turbulence to ion temperature gradient driven turbulence was confirmed between LOC phase (low density, high Zeff) and SOC phase (high density, low Zeff). Numerical experiments qualitatively recovered experimental observations such as changes in energy confinement times and intrinsic rotation profiles, and exhaust of carbon impurity ions.