We investigate edge and scrape-off layer (SOL) turbulence and transport using the spectrally accelerated full-f gyrokinetic (GK) code GENE-X, recently introduced in Frei et al (2025 Comput. Phys. Commun.316 109817). Extending previous work on the TCV-X21 scenario, we show that the velocity-space spectral approach not only reproduces outboard midplane profiles but also captures key features of trapped electron mode (TEM)-driven turbulence and transport, including fluctuation spectra, turbulent fluxes, phase shifts, and power crossing the separatrix, in close agreement with grid-based results. This agreement remains robust when increasing spectral resolutions. We further analyze the radial force balance (accurately satisfied) and the structure of the radial electric fields and poloidal flows in the edge and SOL. Finally, we contrast our results with Braginskii-like fluid models, which inherently neglect TEMs. These results confirm the spectral full-fGENE-X approach as an efficient first-principles tool for predicting edge and SOL turbulence.
我々は、最近Frei et al (2025 Comput. Phys. Commun.316 109817) において導入されたスペクトル加速型full-fジャイロ運動論(GK)コードGENE-Xを用いて、エッジおよびスクレイプオフ層(SOL)乱流と輸送を調査する。TCV-X21シナリオに関する以前の研究を拡張し、速度空間スペクトル法が外側中平面プロファイルを再現するだけでなく、揺動スペクトル、乱流フラックス、位相シフト、セパラトリックスを横切るパワーを含む捕捉電子モード(TEM)駆動乱流および輸送の主要な特徴も、格子ベースの結果と密接に一致して捉えることを示す。この一致は、スペクトル解像度を上げた場合でも頑健である。さらに、我々は動径方向の力平衡(正確に満たされる)と、エッジおよびSOLにおける動径電場とポロイダル流の構造を分析する。最後に、我々の結果を、本質的にTEMを無視するBraginskii類似の流体モデルと対比する。これらの結果は、スペクトルfull-fGENE-Xアプローチが、エッジおよびSOL乱流を予測するための効率的な第一原理ツールであることを確認する。