Advanced Tokamak (AT) scenarios are attractive candidates for future nuclear fusion power plants. These scenarios often feature peaked temperature profiles, suggesting a local reduction of turbulent transport. The mechanisms behind this are, as yet, not fully understood. Parameters that are thought to be connected to these transport reductions include the q-profile and the E × B-shear . Another parameter considered to be important is the fast ion content, which can reduce transport in multiple different ways. This work presents AT experiments performed at the ASDEX Upgrade tokamak (AUG) in which these three parameters are varied to investigate their respective effect on the observed peaked ion temperature profiles. To disentangle potentially competing effects, simulations using the codes GENE and TGLF have been performed. It is found that the E × B-shear does not play a role in the AT scenarios performed at AUG, which have relatively low rotation, with km h−1. Experimentally, a significant dependence of on the electron cyclotron current drive settings was found, indicating that either the current profile (and, therefore, the q-profile) or has a significant impact on the observed suppression of turbulent transport. In support of the first option, both GENE and TGLF show a q-profile dependence of . Furthermore, according to GENE, electromagnetic (EM) fast ion effects are essential in reproducing the experimental results. Scans with TGLF (which does not include such effects), suggest that these fast ion effects become relevant above a threshold of 4–5. In the presence of ICRF, additional electrostatic (ES) fast ion effects seem to come into effect, according to GENE, albeit to a smaller degree than the EM effects.
先進トカマク（AT）シナリオは、将来の核融合発電所にとって魅力的な候補である。これらのシナリオはしばしば尖った温度分布を特徴とし、乱流輸送の局所的な低減を示唆している。この背後にあるメカニズムは、まだ完全には理解されていない。これらの輸送低減に関連すると考えられるパラメータには、q分布とE×Bシアが含まれる。重要であると考えられるもう一つのパラメータは高速イオン含有量であり、これは複数の異なる方法で輸送を低減し得る。本研究では、ASDEX Upgradeトカマク（AUG）で実施されたAT実験を提示する。これらの実験では、これら三つのパラメータを変化させて、観測された尖ったイオン温度分布に対するそれぞれの影響を調べた。潜在的に競合する効果を切り離すために、コードGENEおよびTGLFを用いたシミュレーションが実施された。E×Bシアは、比較的低い回転（km h−1）を有するAUGで実施されたATシナリオでは役割を果たさないことが見いだされた。実験的には、 の電子サイクロトロン電流駆動設定への有意な依存性が見いだされ、これは、電流分布（したがってq分布）または が、観測された乱流輸送の抑制に有意な影響を与えることを示している。最初の選択肢を支持して、GENEとTGLFの両方が のq分布依存性を示す。さらに、GENEによれば、電磁（EM）高速イオン効果が実験結果を再現するために不可欠である。そのような効果を含まないTGLFを用いたスキャンは、これらの高速イオン効果が閾値 4–5 を超えると関連性を持つようになることを示唆している。ICRFの存在下では、GENEによれば、追加の静電（ES）高速イオン効果が作用するように思われるが、その程度はEM効果よりも小さい。