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.
粒子ピンチ効果による燃料供給を目指して、乱流粒子輸送がジャイロ運動論的フラックス駆動イオン温度勾配/捕捉電子モード(ITG/TEM)シミュレーションによって研究された。ITG/TEM乱流は、イオン温度勾配が十分に急峻であるとき、E × Bドリフト(n ≠ 0)によってイオン粒子ピンチを駆動できることが見出された。電子粒子ピンチも、急峻な電子温度勾配の場合にはE × Bドリフト(n ≠ 0)によって駆動される。そのような電子粒子ピンチは両極性電場を誘発し、磁気ドリフトだけでなくE × Bドリフト(n = 0)による追加のイオン粒子ピンチをもたらす。これらの結果は、乱流揺動によるバルクイオンの密度ピーキングが、イオンと電子の両方の十分に強い加熱によって達成され得ることを示唆している。