Sheared E × B flows are known to stabilize turbulence. This paper investigates how the linear stability of the ion-temperature-gradient (ITG) mode depends on k⊥ in both circular and MHD geometry. We study the effects of both rotation profiles of constant shear and of purely toroidal flow taken from experiment, using the global gyrokinetic particle-in-cell code NEMORB.We find that in order to effectively stabilize the linear mode, the fastest growing mode requires a shearing rate (γE) around 1–2 times its linear growth rate without flow (γ0), while both longer and shorter wavelength modes need much larger flow shear compared with their static linear growth rates. Modes with kθρi < 0.2 need γE as much as 10 times their γ0. This variation exists in both large-aspect ratio circular cross-section and small-aspect ratio MHD geometries, with both analytic constant shear and experimental flow profiles.There is an asymmetry in the suppression with respect to the sign of γE, due to competition between equilibrium profile variation and flow shear. The maximum growth rate for cases using the experimental profile in MAST equilibria occurs at shearing rates of 10% the experimental level.
E×Bフローせん断は乱流を安定化することが知られている。本論文では、イオン温度勾配（ITG）モードの線形安定性が、円形断面およびMHD幾何学の両方において、k⊥にどのように依存するかを調査する。我々は、実験から得られた一定せん断の回転プロファイルと純粋なトロイダルフローの両方を、大域的ジャイロ運動論的粒子セルコードNEMORBを用いて研究する。線形モードを効果的に安定化するためには、最も速く成長するモードが、フローなしの場合の線形成長率（γ0）の約1〜2倍のせん断率（γE）を必要とすることがわかった。一方、より長い波長およびより短い波長のモードは、静的線形成長率と比較してはるかに大きなフローせん断を必要とする。kθρi < 0.2のモードは、γ0の最大10倍のγEを必要とする。この変動は、大アスペクト比の円形断面および小アスペクト比のMHD幾何学の両方において、解析的せん断および実験的フロープロファイルの両方で存在する。γEの符号に関して抑制に非対称性があり、これは平衡プロファイルの変動とフローせん断の間の競合によるものである。MAST平衡における実験的プロファイルを用いた場合の最大成長率は、実験レベルの10%のせん断率で発生する。