The formation of Internal Transport Barrier (ITB) is studied in HL-2A plasmas by means of nonlinear gyrokinetic simulations. A new paradigm for the ITB formation is proposed in which different physics mechanisms play a different role depending on the ITB formation stage. In the early stage, fast ions, introduced by Neutral Beam Injection ion system, are found to stabilize the thermal-ion-driven instability by dilution, thus reducing the ion heat fluxes and finally triggering the ITB. Such dilution effects, however, play a minor role after the ITB is triggered as electromagnetic (EM) effects are dominant in the presence of established high pressure gradients. We define the concept of ITB self-sustainment, as the low turbulence levels found within the fully formed ITB are consequences of large scale zonal flows, which in turn are fed by a non-linear interplay with large scale high frequency EM perturbations destabilized by the ITB itself.
内部輸送障壁（ITB）の形成が、非線形ジャイロ運動論的シミュレーションによりHL-2Aプラズマにおいて研究された。ITB形成の新しいパラダイムが提案され、そこでは異なる物理メカニズムがITB形成段階に応じて異なる役割を果たす。初期段階では、中性粒子ビーム入射イオンシステムによって導入された高速イオンが、希釈によって熱イオン駆動不安定性を安定化し、それによりイオン熱流束を低減し、最終的にITBをトリガーすることが見いだされた。しかしながら、そのような希釈効果は、ITBがトリガーされた後は、確立された高圧力勾配の存在下では電磁（EM）効果が支配的であるため、小さな役割しか果たさない。我々はITB自己維持の概念を定義する。完全に形成されたITB内で見られる低い乱流レベルが大規模な帯状流の結果であり、その帯状流は、ITB自体によって不安定化された大規模な高周波EM摂動との非線形的な相互作用によって供給されるためである。