Aiming at a fuel supply through particle pinch effects, turbulent particle transport is studied by gyrokinetic flux-driven Ion-Temperature-Gradient/Trapped-Electron-Mode (ITG/TEM) simulations. It is found that ITG/TEM turbulence can drive ion particle pinch by E × B drift (n ≠ 0) when the ion temperature gradient is steep enough. Electron particle pinch is also driven by E × B drift (n ≠ 0) in the case with the steep electron temperature gradient. Such an electron particle pinch can trigger an ambipolar electric field, leading to additional ion particle pinch by not only magnetic drift but also E × B drift (n = 0). These results suggest that a density peaking of bulk ions due to turbulent fluctuations can be achieved by sufficiently strong both ion and electron heating.
本研究は、イオン温度勾配/閉じ込められた電子モード(ITG/TEM)乱流シミュレーションを用いて、粒子輸送におけるピンチ効果を解明したものです。ITG/TEM乱流により、イオン温度勾配が十分に大きい場合にE×B ドリフトによるイオン粒子ピンチが発生し、また電子温度勾配が大きい場合に電子粒子ピンチが起こることを示しています。この電子ピンチにより、アンビポーラ電場が生成され、さらにイオン粒子ピンチが磁場ドリフトとE×B ドリフトの両方によって引き起こされることを明らかにしています。