A six-field two-fluid model has been used to simulate density fluctuations. The equilibrium is generated by experimental measurements for both Deuterium (D) and Hydrogen (H) plasmas at the lowest densities of DIII-D low to high confinement (L-H) transition experiments. In linear simulations, the unstable modes are found to be resistive ballooning modes with the most unstable mode number n = 30 or .The ion diamagnetic drift and convection flow are balanced when the radial electric field (Er) is calculated from the pressure profile without net flow. The curvature drift plays an important role in this stage. Two poloidally counter propagating modes are found in the nonlinear simulation of the D plasma at electron density m−3 near the separatrix while a single ion mode is found in the H plasma at the similar lower density, which are consistent with the experimental results measured by the beam emission spectroscopy (BES) diagnostic on the DIII-D tokamak. The frequency of the electron modes and the ion modes are about 40 kHz and 10 kHz respectively. The poloidal wave number is about 0.2 cm−1 () for both ion and electron modes.The particle flux, ion and electron heat fluxes are ∼3.5–6 times larger for the H plasma than the D plasma, which makes it harder to achieve H-mode for the same heating power. The change of the atomic mass number A from 2 to 1 using D plasma equilibrium make little difference on the flux. Increase the electric field will suppress the density fluctuation. The electric field scan and ion mass scan results show that the dual-mode results primarily from differences in the profiles rather than the ion mass.
二流体モデルを用いて密度揺動のシミュレーションを行った。平衡状態は、DIII-Dの低-高（L-H）遷移実験の最低密度における重水素（D）および水素（H）プラズマの実験測定値から生成された。線形シミュレーションでは、不安定モードは抵抗性バルーニングモードであり、最も不安定なモード数はn = 30またはそれ以上であることが見出された。圧力分布から正味の流れなしで径方向電場（Er）を計算すると、イオン反磁性ドリフトと対流流れは釣り合う。この段階では曲率ドリフトが重要な役割を果たす。セパラトリックス近傍の電子密度m⁻³におけるDプラズマの非線形シミュレーションでは、2つのポロイダル方向に逆伝播するモードが見出されたが、同様の密度のHプラズマでは単一のイオンモードが見出された。これは、DIII-Dトカマクにおけるビーム放射分光（BES）診断による実験結果と一致する。電子モードとイオンモードの周波数はそれぞれ約40 kHzと10 kHzである。ポロイダル波数は、イオンモードと電子モードの両方で約0.2 cm⁻¹である。Hプラズマの粒子束、イオン熱流束、電子熱流束はDプラズマより約3.5〜6倍大きく、これにより同じ加熱パワーでのHモード達成がより困難になる。Dプラズマ平衡を用いて原子質量数Aを1から2に変更しても、フラックスにはほとんど差が見られない。電場を増加させると密度揺動は抑制される。電場スキャンとイオン質量スキャンの結果は、二重モードの結果がイオン質量ではなく主に分布の違いに起因することを示している。