We applied a non-integrable drift-kinetic model, valid for large aspect ratio tokamaks, to investigate plasma edge particle transport driven by drift waves. Particle transport is obtained from the chaotic trajectories obtained by numerically integrating the canonical equations of motion, for the total flow formed by the equilibrium sheared flow and few dominant resonant drift waves propagating in the sheared equilibrium magnetic field. Thus, we investigate the transport dependence on the radial profiles of the electric and magnetic fields and show that radial particle transport at the plasma edge can be reduced by properly modifying the electric and magnetic shear profiles. For non-monotonic radial electric fields, we also observe non-twist transport barriers with shearless invariants identified by extremum values of the rotation number profiles of the invariant curves. The observed non-twist barriers are modified by the magnetic shear and persist for magnetic shear variations expected in present tokamaks.
我々は、大アスペクト比トカマクに有効な非可積分ドリフト運動論モデルを適用し、ドリフト波によって駆動されるプラズマ周辺部の粒子輸送を調査した。粒子輸送は、平衡シア流と、シアを有する平衡磁場中を伝播する少数の卓越したドリフト波によって形成される全流れに対して、正準運動方程式を数値積分して得られるカオス軌道から導出される。これにより、電場および磁場の動径プロファイルに対する輸送の依存性を調べ、電場・磁気シアのプロファイルを適切に修正することで、プラズマ周辺部における動径方向の粒子輸送を低減できることを示した。非単調な動径電場に対しては、回転数プロファイルの極値によって同定されるシアレス不変量を有する非ツイスト輸送障壁も観測される。観測された非ツイスト障壁は磁気シアによって修正されるが、現在のトカマクで想定される磁気シアの変動範囲において持続することが確認された。