It is becoming clear that anomalous transport in an L-mode tokamak plasma is dominated by radially extended non-local modes in toroidal geometry. This indicates that various improved modes such as the internal transport barrier (ITG) formed in a recent reversed magnetic shear experiment can be achieved by suppressing such a global structure of the toroidal mode. We investigate the role of plasma shear rotation and negative/weak and also reversed magnetic shear on these non-local modes by employing our toroidal simulation code together with a non-local theory. From simulations, in addition to the overall reduction of the wave excitation in the entire negative magnetic shear region, we find that the weak or zero magnetic shear which appears near the minimum q (safety factor) surface breaks up toroidal coupling. This leads to a discontinuity (or gap) in wave excitation around the -surface, leading to the emergence of the transport barrier. The plasma shear rotation which is observed in the experiment enhances the discontinuity so that the performance of the discontinuity is increased. We also investigate the structure of the self-generated radial electric field induced by such ITG modes and the related plasma shear rotation (referred to as the zonal flow) which influence the fluctuation level in the steady state.
Lモードトカマクプラズマにおける異常輸送が、トロイダル幾何学における径方向に拡張された非局所モードによって支配されることが明らかになりつつある。これは、最近の逆磁気シア実験で形成された内部輸送障壁(ITG)などの様々な改善モードが、そのようなトロイダルモードの大域的構造を抑制することによって達成され得ることを示している。我々は、トロイダルシミュレーションコードと非局所理論を用いて、これらの非局所モードに対するプラズマのシア回転と負および反転磁気シアの役割を調査する。シミュレーションから、負の磁気シア領域全体における波動励起の全体的な低減に加えて、最小q(安全係数)面の近くに現れる弱いまたはゼロの磁気シアがトロイダル結合を破壊することが分かる。これは、-面の周りの波動励起における不連続性(またはギャップ)をもたらし、輸送障壁の出現につながる。実験で観測されるプラズマのシア回転は、その不連続性を増強し、不連続性の性能を向上させる。我々はまた、そのようなITGモードによって誘起される自己生成された径方向電場と、関連するプラズマのシア回転(帯状流と呼ばれる)の構造を調査し、それらが定常状態の変動レベルに影響を与えることを示す。