Recent progress in the gyrokinetic theory of stellarator microinstabilities and turbulence simulations is summarized. The simulations have been carried out using two different gyrokinetic codes, the global particle-in-cell code EUTERPE and the continuum code GENE, which operates in the geometry of a flux tube or a flux surface but is local in the radial direction. Ion-temperature-gradient (ITG) and trapped-electron modes are studied and compared with their counterparts in axisymmetric tokamak geometry. Several interesting differences emerge. Because of the more complicated structure of the magnetic field, the fluctuations are much less evenly distributed over each flux surface in stellarators than in tokamaks. Instead of covering the entire outboard side of the torus, ITG turbulence is localized to narrow bands along the magnetic field in regions of unfavourable curvature, and the resulting transport depends on the normalized gyroradius ρ* even in radially local simulations. Trapped-electron modes can be significantly more stable than in typical tokamaks, because of the spatial separation of regions with trapped particles from those with bad magnetic curvature. Preliminary non-linear simulations in flux-tube geometry suggest differences in the turbulence levels in Wendelstein 7-X and a typical tokamak.
近年のステラレータ微視的不安定性と乱流シミュレーションに関するジャイロ運動論的理論の進展を要約する。シミュレーションは、2つの異なるジャイロ運動論コード、すなわち大域的粒子インセルコードEUTERPEと、フラックスチューブまたはフラックス面の幾何学で動作するが動径方向には局所的である連続体コードGENEを用いて実施された。イオン温度勾配（ITG）モードと捕捉電子モードを研究し、軸対称トカマク幾何学におけるそれらと比較した。いくつかの興味深い相違点が現れる。磁場構造がより複雑であるため、ステラレータでは各フラックス面上の変動の分布がトカマクよりもはるかに不均一である。トーラスの外側全域を覆う代わりに、ITG乱流は悪い曲率の領域において磁場に沿った狭い帯状領域に局在し、その結果生じる輸送は、動径方向に局所的なシミュレーションにおいても規格化ジャイロ半径ρ*に依存する。捕捉電子モードは、捕捉粒子が存在する領域と悪い磁気曲率の領域が空間的に分離されているため、典型的なトカマクよりも有意に安定であり得る。フラックスチューブ幾何学における予備的な非線形シミュレーションは、ヴェンデルシュタイン7-Xと典型的なトカマクにおける乱流レベルの差異を示唆している。