In this paper we show that changing from an ion temperature gradient (ITG) to a trapped electron mode (TEM) dominant turbulence regime (based on linear gyrokinetic simulations) results experimentally in a strong density pump-out (defined as a reduction in line-averaged density) in low collisionality, low power H-mode plasmas. We vary the turbulence drive by changing the heating from predominantly ion heated using neutral beam injection to electron heated using electron cyclotron heating, which changes the ratio and the temperature gradients. Perturbed gas puff experiments show an increase in transport outside , through a strong increase in the perturbed diffusion coefficient and a decrease in the inward pinch. Linear gyrokinetic simulations with TGLF show an increase in the particle flux outside the mid-radius. In conjunction an increase in intermediate-scale length density fluctuations is observed, which indicates an increase in turbulence intensity at typical TEM wavelengths. However, although the experimental changes in particle transport agree with a change from ITG to TEM turbulence regimes, we do not observe a reduction in the core rotation at mid-radius, nor a rotation reversal.
本論文では、線形ジャイロ運動論的シミュレーションに基づいて、イオン温度勾配(ITG)優勢から捕捉電子モード(TEM)優勢の乱流領域への遷移が、低衝突率・低パワーのHモードプラズマにおいて実験的に強い密度ポンプアウト(線平均密度の減少として定義される)をもたらすことを示す。我々は、中性粒子ビーム入射を用いた主としてイオン加熱から、電子サイクロトロン加熱を用いた電子加熱へと加熱方式を変更することにより乱流駆動を変化させ、これにより比と温度勾配が変化する。摂動ガスパフ実験は、摂動拡散係数の強い増加と内向きピンチの減少を通じて、外側での輸送の増加を示す。TGLFを用いた線形ジャイロ運動論的シミュレーションは、中間半径外側での粒子束の増加を示す。これに伴い、中間スケール長の密度揺動の増加が観測され、典型的なTEM波長における乱流強度の増加を示唆する。しかしながら、粒子輸送の実験的変化はITGからTEMへの乱流領域の遷移と一致するものの、中間半径におけるコア回転の減少も回転反転も観測されない。