Non-inductive advanced tokamak scenarios are a possible way for future nuclear fusion power plants to run in non-pulsed operation. In these scenarios, the ohmic current is replaced on the one hand with a current driven by external sources such as NBI and ECRH and on the other hand with a substantial bootstrap-current. The bootstrap current is produced in the presence of pressure gradients. This means, to increase the bootstrap-current-fraction, it is advantageous to have regions where ITG turbulence is reduced. To be able to extrapolate from non-inductive scenarios done in smaller present day devices, it is important to have transport models that allow the user to reproduce these experiments and accurately capture the physics behind the reduction of turbulent transport. One commonly used model is the quasi-linear gyrofluid transport model TGLF, which is well tested in standard scenarios. However, in the past, TGLF has failed to reproduce the peaked ion temperature profiles of certain advanced scenario shots.In this article, progress in overcoming this issue of TGLF will be discussed. Results of a recent publication are reproduced in which TGLF was able to match the experimentally measured peaked ion temperature profiles. In these simulations, we find the E × B-shear to play an important role in the reduction of ITG turbulence. In contrast to that, experimentally we find the E × B-shear to have no effect on the formation of such regions of decreased turbulent transport. This finding is in line with simulations using the gyrokinetic code GENE. A new approach of modelling these advanced scenarios in TGLF is introduced, allowing us to match the peaked ion temperature profiles without depending on the E × B-shear.
非誘導先進トカマクシナリオは、将来の核融合発電所が非パルス運転で稼働するための有力な方法である。これらのシナリオでは、オーミック電流は、一方ではNBIやECRHなどの外部源によって駆動される電流に、他方ではかなりのブートストラップ電流に置き換えられる。ブートストラップ電流は圧力勾配の存在下で生成される。これは、ブートストラップ電流割合を増加させるためには、ITG乱流が低減される領域を持つことが有利であることを意味する。現在のより小規模な装置で行われた非誘導シナリオから外挿するためには、ユーザーがこれらの実験を再現し、乱流輸送の低減の背後にある物理を正確に捉えることを可能にする輸送モデルを持つことが重要である。一般的に使用されるモデルの1つは、標準的なシナリオで十分に検証されている準線形ジャイロ流体輸送モデルTGLFである。しかしながら、これまでTGLFは、特定の先進シナリオのショットのピーク状イオン温度分布を再現することに失敗してきた。本稿では、TGLFのこの問題を克服する上での進展について議論する。TGLFが実験的に測定されたピーク状イオン温度分布を一致させることができた最近の出版物の結果が再現される。これらのシミュレーションでは、E×BシアがITG乱流の低減に重要な役割を果たすことがわかった。それとは対照的に、実験的には、E×Bシアは乱流輸送の低下したそのような領域の形成に影響を及ぼさないことがわかった。この発見は、ジャイロ運動論コードGENEを用いたシミュレーションと一致する。TGLFにおけるこれらの先進シナリオをモデル化する新しいアプローチが導入され、E×Bシアに依存せずにピーク状イオン温度分布を一致させることが可能になった。