In this work the finite β-effects of an electron branch of the geodesic acoustic mode (el-GAM) driven by electron temperature gradient (ETG) modes is presented. The work is based on a fluid description of the ETG mode retaining non-adiabatic ions and the dispersion relation for el-GAMs driven non-linearly by ETG modes is derived. The ETG growth rate from the fluid model is compared with the results found from gyrokinetic simulations with good agreement. A new saturation mechanism for ETG turbulence through the interaction with el-GAMs is found, resulting in a significantly enhanced ETG turbulence saturation level compared with the mixing length estimate. It is shown that the el-GAM may be stabilized by an increase in finite β as well as by increasing non-adiabaticity. The decreased GAM growth rates is due to the inclusion of the Maxwell stress.
本論文では、電子温度勾配（ETG）モードによって駆動される測地線音響モード（GAM）の電子分岐に対する有限β効果について述べる。本研究は、非断熱イオンを保持したETGモードの流体的記述に基づいており、ETGモードによって非線形的に駆動される電子分岐GAM（el-GAM）の分散関係を導出する。流体モデルから得られたETG成長率は、ジャイロ運動論的シミュレーションの結果と良好な一致を示す。el-GAMとの相互作用によるETG乱流の新たな飽和機構が見出され、その結果、ETG乱流の飽和レベルは混合長推定と比較して有意に増大する。el-GAMは、有限βの増加によっても、非断熱性の増大によっても安定化され得ることが示される。GAM成長率の低下は、マクスウェル応力の導入によるものである。