The impurity transport driven by kinetic ballooning mode (KBM) is theoretically studied in the DIII-D H-mode strong gradient pedestal plasmas. From the electromagnetic gyrokinetic equation, including the correction of the strong radial electric field, the dispersion relationship of KBM instability with non-trace impurity is firstly derived. Then, the turbulent impurity flux and ion heat flux, as well as the associated transport coefficients, are further calculated. Through the parametric dependence analysis of analytical results, it is found that dilution effects of light fully ionized impurities can reduce the drive of KBM by affecting the kinetic pressure gradient parameter and diamagnetic effects, thus leading to a decrease in both the absolute value of the real frequency and the growth rate of KBM instability. Stronger dilution effects by increasing the impurity charge number or steepening the impurity density profile correspond to stronger effects. Moreover, the removal efficiency of light fully ionized impurities, quantified by the ratio between the impurity diffusivity and effective ion heat conductivity , increases with an increase of mainly due to the smaller impurity finite Larmor radius (FLR) effects reflected by . Besides, the increase of the impurity density gradient can significantly enhance , and this is because stronger impurity dilution effects make a larger magnetic drift term ( is the magnitude of impurity magnetic drift frequency) and (the ratio of ion density gradient scale length to ion temperature gradient scale length). For heavy metal impurities with a concentration of , the peaking factor (PF) is positive, which means that its density profile is inwardly peaked, and the PF decreases with the enhancement of impurity FLR effects. These results may provide some theoretical reference on understanding the physical mechanism of impurity transport in the pedestal of H-mode plasmas.
DIII-D Hモードの強勾配ペデスタルプラズマにおける運動論的バルーニングモード(KBM)によって駆動される不純物輸送を理論的に研究した。強い径電場の補正を含む電磁ジャイロ運動論方程式から、非トレース不純物を伴うKBM不安定性の分散関係を初めて導出した。次に、乱流不純物フラックスとイオン熱フラックス、および関連する輸送係数をさらに計算した。解析結果のパラメータ依存性解析を通じて、軽い完全電離不純物の希釈効果が、運動論的圧力勾配パラメータ と反磁性効果に影響を与えることでKBMの駆動を低減し、その結果、KBM不安定性の実周波数の絶対値 と成長率 の両方が減少することが分かった。不純物電荷数 を増加させるか、不純物密度分布を急峻にすることによるより強い希釈効果は、より強い効果に対応する。さらに、不純物拡散係数と実効イオン熱伝導率 の比で定量化される軽い完全電離不純物の除去効率は、主に に反映されるより小さな不純物有限ラーモア半径(FLR)効果のために、 の増加とともに増大する。その上、不純物密度勾配の増加は を著しく増強できる。これは、より強い不純物希釈効果が、より大きな磁気ドリフト項 （ は不純物磁気ドリフト周波数の大きさ）と （イオン密度勾配スケール長のイオン温度勾配スケール長に対する比）をもたらすためである。濃度 の重金属不純物については、ピーキング因子(PF)は正であり、これはその密度分布が内側にピークを持つことを意味し、PFは不純物FLR効果の増強に伴って減少する。これらの結果は、Hモードプラズマのペデスタルにおける不純物輸送の物理メカニズムを理解する上で、いくつかの理論的参考を提供する可能性がある。