Using the local (flux-tube) version of the Eulerian code GENE (Jenko et al 2000 Phys. Plasmas7 1904), gyrokinetic simulations of microturbulence were carried out considering parameters relevant to electron-internal transport barriers (e-ITBs) in the TCV tokamak (Sauter et al 2005 Phys. Rev. Lett.94 105002), generated under conditions of low or negative shear. For typical density and temperature gradients measured in such barriers, the corresponding simulated fluctuation spectra appears to simultaneously contain longer wavelength trapped electron modes (TEMs, for typically k⊥ρi < 0.5, k⊥ being the characteristic perpendicular wavenumber and ρi the ion Larmor radius) and shorter wavelength ion temperature gradient modes (ITG, k⊥ρi > 0.5). The contributions to the electron particle flux from these two types of modes are, respectively, outward/inward and may cancel each other for experimentally realistic gradients. This mechanism may partly explain the feasibility of e-ITBs. The non-linear simulation results confirm the predictions of a previously developed quasi-linear model (Fable et al2010 Plasma Phys. Control. Fusion52 015007), namely that the stationary condition of zero particle flux is obtained through the competitive contributions of ITG and TEM. A quantitative comparison of the electron heat flux with experimental estimates is presented as well.
局所(フラックスチューブ)版のオイラーコードGENE(Jenko et al 2000 Phys. Plasmas7 1904)を用いて、低または負のシア条件下で生成されたTCVトカマク(Sauter et al 2005 Phys. Rev. Lett.94 105002)における電子内部輸送障壁(e-ITB)に関連するパラメータを考慮して、マイクロ乱流のジャイロ運動論シミュレーションを実施した。そのような障壁で測定された典型的な密度および温度勾配に対して、対応するシミュレーションされたゆらぎスペクトルは、より長波長の捕捉電子モード(TEM、典型的にはk⊥ρi < 0.5、ここでk⊥は特性垂直波数、ρiはイオンラーモア半径)と、より短波長のイオン温度勾配モード(ITG、k⊥ρi > 0.5)を同時に含むように見える。これら2種類のモードからの電子粒子束への寄与は、それぞれ外向き/内向きであり、実験的に現実的な勾配に対して互いに打ち消し合う可能性がある。このメカニズムは、e-ITBの実現可能性を部分的に説明するかもしれない。非線形シミュレーション結果は、以前に開発された準線形モデル(Fable et al2010 Plasma Phys. Control. Fusion52 015007)の予測を確認する。すなわち、ゼロ粒子束の定常条件は、ITGとTEMの競合する寄与によって得られる。電子熱流束と実験的推定値との定量的比較も提示される。