The synergistic effect between the radial electric field (Er) shear and the magnetic shear on the ion temperature gradient (ITG) mode in a Experimental Advanced Superconducting Tokamak discharge has been investigated using gyrokinetic simulations. The stabilizing or destabilizing effect of the Er shear depends on both its magnitude and its directional alignment with the magnetic shear, with a negative shearing rate exhibiting a more efficient stabilizing influence under the weakly reversed magnetic shear because both effects tilt the ITG mode structure in the same direction. Nonlinear simulations reveal a threshold in shearing rate beyond which the Er shear suppresses the ITG turbulence and highlight the enhanced suppression of the ITG turbulence by the negative shearing rate under the weakly reversed magnetic shear. Based on the experimental Er profile, it is shown that the geometric effect of Er on the stabilization of micro-instabilities needs to be considered. The relative position between the bottom of the well-like experimental Er and the ITG mode is crucial for effectively stabilizing the ITG mode, highlighting the synergistic effect between the Er shear and the magnetic shear on the ITG mode.
実験先進超伝導トカマク放電におけるイオン温度勾配 (ITG) モードに対する径方向電場 (Er) シアと磁気シアの相乗効果が、ジャイロ運動論的シミュレーションを用いて調べられた。Er シアの安定化または不安定化効果は、その大きさと磁気シアに対する方向の整合の両方に依存し、弱い反転磁気シアの下では負のシア速度がより効率的な安定化効果を示す。これは、両効果が ITG モード構造を同じ方向に傾けるためである。非線形シミュレーションは、シア速度の閾値を明らかにし、それを超えると Er シアが ITG 乱流を抑制すること、そして弱い反転磁気シアの下では負のシア速度による ITG 乱流の抑制が増強されることを強調する。実験的な Er プロファイルに基づき、微視的不安定性の安定化に対する Er の幾何学的効果を考慮する必要があることが示される。井戸状の実験的 Er の底と ITG モードとの相対的な位置は、ITG モードを効果的に安定化するために極めて重要であり、ITG モードに対する Er シアと磁気シアの間の相乗効果を強調するものである。