The flow shear associated with the differential toroidal rotation of tokamak plasmas breaks an underlying symmetry of the turbulent fluctuations imposed by the up–down symmetry of the magnetic equilibrium. Using experimental beam-emission-spectroscopy measurements and gyrokinetic simulations, this symmetry breaking in ion-scale turbulence in MAST is shown to manifest itself as a tilt of the spatial correlation function and a finite skew in the distribution of the fluctuating density field. The tilt is a statistical expression of the 'shearing' of the turbulent structures by the mean flow. The skewness of the distribution is related to the emergence of long-lived density structures in sheared, near-marginal plasma turbulence. The extent to which these effects are pronounced is argued (with the aid of the simulations) to depend on the distance from the nonlinear stability threshold. Away from the threshold, the symmetry is effectively restored.
トカマクプラズマの差動トロイダル回転に伴う流れのシアは、磁気平衡の上下対称性によって課せられた乱流変動の基礎的な対称性を破る。ビーム放射分光測定とジャイロ運動論的シミュレーションを用いることで、MASTにおけるイオンスケール乱流におけるこの対称性の破れは、空間相関関数の傾きおよび変動密度場の分布における有限の歪みとして現れることが示される。この傾きは、平均流による乱流構造の「せん断」の統計的表現である。密度分布の歪みは、せん断を受けた準臨界乱流における長寿命の密度構造の出現と関連している。これらの効果がどの程度顕著であるかは、非線形安定性閾値からの距離に依存することがシミュレーションによって示される。閾値から離れると、対称性は実質的に回復する。