A clear understanding of wave-particle interaction and associated transport mechanisms of different particle species in the drift wave instabilities is important for accurate modeling and predictions of plasma confinement properties in tokamaks. In particular, the roles of linear resonance and nonlinear scattering in turbulent transport need to be delineated when constructing reduced transport models. First-principle, global gyrokinetic simulations find that electron particle and heat transport decreases to a very low level, while ion heat transport level has no dramatic change when wave-particle resonance is suppressed in the collisionless trapped electron mode (CTEM) turbulence. On the other hand, ion heat transport in the self-consistent ion temperature gradient (ITG) turbulence simulation is qualitatively similar to that in the test-particle simulation using the static ITG turbulence fields. These simulation results show that electron transport is primarily driven by the wave-particle resonance in the CTEM turbulence, and the ion transport is mostly driven by the nonlinear wave-particle scattering in both the CTEM and ITG turbulence.
波-粒子相互作用および関連する異なる粒子種の輸送機構をドリフト波不安定性において明確に理解することは、トカマクにおけるプラズマ閉じ込め特性の正確なモデリングと予測にとって重要である。特に、乱流輸送における線形共鳴と非線形散乱の役割は、低減輸送モデルを構築する際に明確に区別される必要がある。第一原理に基づく大域的ジャイロ運動論シミュレーションにより、無衝突捕捉電子モード（CTEM）乱流において波-粒子共鳴が抑制されると、電子の粒子輸送および熱輸送は非常に低いレベルまで減少する一方、イオンの熱輸送レベルには劇的な変化が見られないことが明らかになった。一方、自己無撞着なイオン温度勾配（ITG）乱流シミュレーションにおけるイオン熱輸送は、静的なITG乱流場を用いたテスト粒子シミュレーションの結果と定性的に類似している。これらのシミュレーション結果は、CTEM乱流における電子輸送が主に波-粒子共鳴によって駆動される一方、CTEMおよびITG乱流の両方におけるイオン輸送は主に非線形波-粒子散乱によって駆動されることを示している。