Small magnetic fluctuations () are intrinsically present in a magnetic confinement plasma due to turbulent currents. While the perpendicular transport of particles and heat is typically dominated by fluctuations of the electric field, the parallel stream of plasma is affected by fluttering magnetic field lines. In particular through electrons, this indirectly impacts the turbulence dynamics. Even in low beta conditions, we find that E × B turbulent transport can be reduced by more than a factor 2 when magnetic flutter is included in our validated edge turbulence simulations of L-mode ASDEX Upgrade. The primary reason for this is the stabilization of drift-Alfvén-waves, which reduces the phase shifts of density and temperature fluctuations with respect to potential fluctuations. This stabilization can be qualitatively explained by linear analytical theory and appreciably reinforced by the flutter nonlinearity. As a secondary effect, the steeper temperature gradients and thus higher ηi increase the impact of the ion-temperature-gradient mode on overall turbulent transport. With increasing beta, the stabilizing effect on E × B turbulence increases, balancing the destabilization by induction, until direct electromagnetic perpendicular transport is triggered. We conclude that including flutter is crucial for predictive edge turbulence simulations.
小さな磁気揺動()は、乱流電流によって磁気閉じ込めプラズマ中に内在的に存在する。粒子と熱の垂直輸送は通常、電場揺動によって支配されるが、プラズマの平行方向の流れは、ゆらぐ磁力線の影響を受ける。特に電子を介して、これは間接的に乱流ダイナミクスに影響を与える。低ベータ条件でさえ、LモードASDEX Upgradeの検証済み周辺乱流シミュレーションに磁気フラッターを含めると、E×B乱流輸送が2倍以上の係数で低減され得ることが分かる。この主な理由は、ドリフト・アルヴェーン波の安定化であり、これはポテンシャル揺動に対する密度・温度揺動の位相シフトを減少させる。この安定化は、線形解析理論によって定性的に説明でき、フラッター非線形性によってかなり強化される。二次的効果として、より急峻な温度勾配、したがってより高いηiは、イオン温度勾配モードが全体的な乱流輸送に与える影響を増大させる。ベータの増加に伴い、E×B乱流への安定化効果は増大し、直接的な電磁垂直輸送が引き起こされるまで、誘導による不安定化と釣り合う。我々は、フラッターを含めることが予測的周辺乱流シミュレーションにとって極めて重要であると結論する。