We present a comprehensive study of the multiple electrostatic and electromagnetic electron temperature gradient (ETG) modes with a significant upgrading of the gyrokinetic code HD7. Specifically, the non-adiabaticity of all particle species and the electromagnetic effects are taken into account in the upgraded version. Multiple electrostatic ETG (ES-ETG) modes with conventional and unconventional ballooning mode structures are found to be excited by large temperature gradients. The unconventional modes with mode-index >0 (where represents peak number as well as parity in ballooning space) have comparable growth rates with the conventional mode under the specific condition, e.g. , indicating that unconventional modes are significant in L-mode or pedestal top of H-mode. In addition, different from the phenomenon of ES-ETG, multiple electromagnetic ETG (EM-ETG) modes can be excited with and the transition of the dominant eigenstate is observed. The EM-ETG mode has an excited threshold of (the ratio of electron pressure over magnetic pressure), indicating that the electromagnetic effect plays a key role in high (the ratio of thermal pressure to magnetic pressure) condition. Similar to the typical ES-ETG mode, the novel EM-ETG mode is destabilized by large and suppressed by sufficiently large (either positive or negative) magnetic shear. Talking about the transport capability, the simulation result reveals that EM-ETG mode induced particle flux is quite low () while the energy flux is non-negligible compared to that induced by ion temperature gradient driven mode. Possible relevance of the results with the transport physics in transport barriers is discussed.
我々は、ジャイロ運動論コードHD7の大幅な改良を伴う、複数の静電的および電磁的電子温度勾配(ETG)モードの包括的研究を提示する。具体的には、改良版では、全粒子種の非断熱性と電磁効果が考慮されている。従来型および非従来型のバルーニングモード構造を持つ複数の静電的ETG(ES-ETG)モードが、大きな温度勾配によって励起されることが見出された。モード指数 >0（ここで はバルーニング空間におけるピーク数およびパリティを表す）を持つ非従来型モードは、特定の条件下、例えば 、で従来型モードと同等の成長率を有し、非従来型モードがLモードまたはHモードのペデスタルトップにおいて重要であることを示している。さらに、ES-ETGの現象とは異なり、複数の電磁的ETG(EM-ETG)モードが で励起され得、支配的な固有状態の遷移が観測される。その EM-ETGモードは励起閾値 （電子圧力と磁気圧力の比）を持ち、電磁効果が高 （熱圧力と磁気圧力の比）条件において重要な役割を果たすことを示している。典型的なES-ETGモードと同様に、新規のEM-ETGモードは大きな によって不安定化され、十分に大きな（正または負の）磁気シアによって抑制される。輸送能力に関して言えば、シミュレーション結果は、EM-ETGモードによって誘起される粒子束は非常に低い（）一方、エネルギー束はイオン温度勾配駆動モードによって誘起されるものと比較して無視できないことを明らかにしている。輸送障壁における輸送物理学との結果の関連性の可能性について議論される。