The eigen-mode structure and distribution associated with the global dispersion are studied based on linear gyro-kinetic simulations in a global toroidal geometry using parameters and profiles modeled for JT-60U like discharges with a strongly reversed magnetic shear configuration, which exhibit L-mode characteristics subject to a strong profile constraint. By incorporating the mode mismatch parameter , related to the parallel wave number , and also the slab-to-toroidal ratio parameter , we identified two qualitatively distinct unstable branches. One is the density gradient driven trapped electron modes (-TEMs) influenced by the ion temperature gradient (ITG) with lower toroidal mode numbers , while transited to weak toroidal-like ITG modes as increases, in the inner negative magnetic shear region (). The other is the slab-like ITG modes with higher- in the outer minimum safety factor region (). These dynamics result in the separate radial location of the density and ion/electron temperature gradients, i.e. the former is inner region while the latter is outer region. These two branches are weakly connected through the boundary region inside the surface, which leads to a discontinuity in the quasi-linear flux. Each branch is found to show approximately the similar level of peak growth rate in inner and outer regions, indicating that the constrained profiles are expected to be established such that linearly unstable free energy sources are globally balanced so as to maintain such profile in a quasi-steady state with a self-organized manner without causing unbalanced transport.
グローバル分散に関連する固有モード構造と分布は、強い逆磁気シア配位を有するJT-60U類似放電をモデル化したパラメータとプロファイルを用いて、グローバルトロイダル幾何学における線形ジャイロ運動論的シミュレーションに基づいて研究される。その放電は、強いプロファイル制約を受けるLモード特性を示す。モード不整合パラメータ 、平行波数 に関連する、およびスラブ対トロイダル比パラメータ を組み込むことにより、我々は質的に異なる二つの不安定分岐を同定した。一つは、イオン温度勾配(ITG)の影響を受ける密度勾配駆動捕捉電子モード(-TEMs)であり、より低いトロイダルモード数 を持ち、 が増加するにつれて弱いトロイダル様ITGモードに遷移する、内側の負磁気シア領域()におけるものである。もう一つは、外側の最小安全係数領域()における、より高い を持つスラブ様ITGモードである。これらのダイナミクスは、密度勾配とイオン/電子温度勾配の分離した半径方向位置、すなわち前者は内側領域であり後者は外側領域である、をもたらす。これら二つの分岐は、 表面の内側の境界領域を通じて弱く接続されており、それが準線形フラックスにおける不連続性をもたらす。各分岐は、内側および外側領域においてほぼ同程度のピーク成長率を示すことが見出され、これは、制約されたプロファイルが、不均衡な輸送を引き起こすことなく、自己組織化的な方法で準定常状態においてそのようなプロファイルを維持するように、線形不安定な自由エネルギー源がグローバルにバランスするように確立されることが期待されることを示している。