The results of the experimental dimensionless scan in this paper confirm that there is an increase in density peaking towards lower collisionality and that this can be partly linked to a shift in the turbulence regime from ITG towards TEM. However at the lowest collisionality, the changes in turbulence and transport are much more pronounced than expected from direct collisionality effect on the turbulence. In this paper, the collisionality, ν* is varied by a factor 5, while keeping ρ*, q, β, M, fixed. Additionally, a 3 Hz gas puff modulation is applied to modulate the electron density profile and extract the perturbed transport coefficients using two diagnostics. The transport analysis shows that the increase in density peaking at low ν* is linked to an increase in the inward particle pinch and not an increase in core fueling. These observations are not only in agreement with prior modeling scans of how turbulence changes as a function of collisionality and its impact upon the particle fluxes, but also with the multi-machine database (Fable E. et al 2010 PlasmaPhys. Control. Fusion 52 015007)(Angioni C. et al 2003 Phys. Rev. Lett.90 205003). The changes in turbulence across the collisionality scan were captured at large scale by the BES and at smaller scale by the DBS. A comparison with gradient-driven GENE simulations showed similar trends at both scales. Moreover, the changes observed in overall transport are in agreement with gradient-driven TGLF particle flux simulations. This indicates that TGLF/GENE when given the gradients as input, are able to reproduce the experimentally observed turbulence changes.
本論文における実験的無次元スキャンの結果は、より低い衝突度に向かって密度ピーキングが増加すること、およびこれがITGからTEMへの乱流レジームの遷移に部分的に関連し得ることを確認するものである。しかしながら、最低の衝突度では、乱流と輸送の変化は、乱流に対する直接的な衝突度効果から予想されるよりもはるかに顕著である。本論文では、衝突度ν*は、ρ*, q, β, M, を固定したまま、5倍に変化させる。さらに、3 Hzのガスパフ変調を適用して、電子密度分布を変調し、2つの診断を用いて摂動輸送係数を抽出する。輸送解析は、低ν*での密度ピーキングの増加が、コアへの燃料供給の増加ではなく、内向き粒子ピンチの増加に関連していることを示している。これらの観測結果は、乱流が衝突度の関数としてどのように変化し、それが粒子フラックスに与える影響に関する先行モデリングスキャンと一致するだけでなく、多装置データベース (Fable E. et al 2010 PlasmaPhys. Control. Fusion 52 015007)(Angioni C. et al 2003 Phys. Rev. Lett.90 205003) とも一致する。衝突度スキャン全体にわたる乱流の変化は、大スケールではBESによって、より小スケールではDBSによって捉えられた。勾配勾配駆動GENEシミュレーションとの比較は、両スケールで同様の傾向を示した。さらに、全体的な輸送で観測された変化は、勾配駆動TGLF粒子フラックスシミュレーションと一致している。これは、勾配を入力として与えられたTGLF/GENEが、実験的に観測された乱流変化を再現できることを示している。