Nonlinear competition of turbulent structures and their roles in transport are investigated by using three-dimensional simulation code of resistive drift wave turbulence in magnetized cylindrical plasmas. Selective formation of zonal flows and streamers has been obtained by controlling the strength of damping of the zonal flow. In addition, there is an energy path from the drift waves to a flute type structure, which is linearly stable, and it becomes effective just below the stability boundary of the zonal flow. The flute structure directly induces transport effectively, and affects the drift waves and the zonal flow. A large amplitude zonal flow is formed selectively even with existence of the flute structure. The property of the particle confinement is investigated by changing the particle source intensity, which controls the strength of driving of the drift waves. The characteristic of the particle confinement changes according to turbulent states, and an improved confinement regime is obtained in the zonal flow dominant state. Study on cylindrical plasmas reveals the fundamental mechanism of improved confinement in the magnetized plasma with influence of turbulent structural formation.
非線形競争の乱流構造と輸送におけるそれらの役割を、磁化された円筒プラズマにおける抵抗性ドリフト波乱流の三次元シミュレーションコードを用いて調べた。帯状流とストリーマーの選択的生成は、帯状流の減衰強度を制御することによって達成された。さらに、線形に安定なフルート型構造へのドリフト波からのエネルギー経路が存在し、それは帯状流の安定境界の直下で有効となる。フルート構造は輸送を直接効果的に誘起し、ドリフト波と帯状流の両方に影響を与える。フルート構造の存在下でも、大振幅の帯状流が選択的に形成される。粒子閉じ込めの特性は、ドリフト波の駆動強度を制御する粒子源の強度を変化させることによって調べられた。粒子閉じ込めの特性は乱流状態に応じて変化し、帯状流が支配的な状態では改善された閉じ込め領域が得られた。円筒プラズマに関する研究は、乱流構造形成の影響を伴う磁化プラズマにおける改善閉じ込めの基本的メカニズムを明らかにする。