The onset and characteristics of microtearing modes (MTM) in the core of spherical (NSTX) and conventional tokamaks (ASDEX Upgrade and JET) are studied through local linear gyrokinetic simulations with GYRO (Candy and Belli 2011 General Atomics Report GA-A26818). For experimentally relevant core plasma parameters in the NSTX and ASDEX Upgrade tokamaks, in agreement with previous works, we find MTMs as the dominant linear instability. Also, for JET-like core parameters considered in our study an MTM is found as the most unstable mode. In all of these plasmas, finite collisionality is needed for MTMs to become unstable and the electron temperature gradient is found to be the fundamental drive. However, a significant difference is observed in the dependence of the linear growth rate of MTMs on electron temperature gradient. While it varies weakly and non-monotonically in JET and ASDEX Upgrade plasmas, in NSTX it increases with the electron temperature gradient.
球状トカマク(NSTX)および従来型トカマク(ASDEX Upgrade および JET)のコアにおけるマイクロテアリングモード(MTM)の発生と特性を、GYRO(Candy and Belli 2011 General Atomics Report GA-A26818)を用いた局所線形ジャイロ運動論シミュレーションにより研究した。NSTXおよびASDEX Upgradeトカマクの実験的に関連するコアプラズマパラメータについて、先行研究と一致して、MTMが支配的な線形不安定性であることが分かった。また、本研究で考慮したJET類似のコアパラメータでも、MTMが最も不安定なモードとして見いだされた。これらすべてのプラズマにおいて、MTMが不安定になるためには有限の衝突性が必要であり、電子温度勾配が基本的な駆動源であることが分かった。しかし、MTMの線形成長率の電子温度勾配への依存性には有意な差異が観察された。JETおよびASDEX Upgradeプラズマでは弱く非単調に変化するのに対し、NSTXでは電子温度勾配とともに増加する。