A two-dimensional (2D) Fourier-space global gyrokinetic eigenvalue solver, ESR2D, has been developed to solve the 2D gyrokinetic eigenvalue problem for the ion-temperature-gradient (ITG) modes in tokamaks. With no simplifying assumptions made for passing or trapped ions, the 2D gyrokinetic eigenvalue equations in the poloidal Fourier space have been derived and numerically solved in the ESR2D code. In the linear ITG Cyclone test with adiabatic electrons, the ESR2D code benchmarks well against the gyrokinetic initial-value codes GENE, NLT and ORB5. It is found that two toroidal branches of ITG modes coexist in the system.
2次元(2D)フーリエ空間の大域的ジャイロ運動論的固有値ソルバーESR2Dは、トカマクにおけるイオン温度勾配(ITG)モードに対する2次元ジャイロ運動論的固有値問題を解くために開発された。通過イオンまたは捕捉イオンに対して単純化の仮定を一切置かずに、ポロイダルフーリエ空間における2次元ジャイロ運動論的固有値方程式が導出され、ESR2Dコードにおいて数値的に解かれた。断熱電子を用いた線形ITGサイクロンテストにおいて、ESR2Dコードはジャイロ運動論的初期値コードGENE、NLT、ORB5と良好にベンチマーク一致する。システム内にITGモードの2つのトロイダル分岐が共存することが見出された。