A theoretical model is presented that for the first time matches experimental measurements of the pedestal width-height Diallo scaling in the low-aspect-ratio high-β tokamak NSTX. Combining linear gyrokinetics with self-consistent pedestal equilibrium variation, kinetic-ballooning, rather than ideal-ballooning plasma instability, is shown to limit achievable confinement in spherical tokamak pedestals. Simulations are used to find the novel Gyrokinetic Critical Pedestal constraint, which determines the steepest pressure profile a pedestal can sustain subject to gyrokinetic instability. Gyrokinetic width-height scaling expressions for NSTX pedestals with varying density and temperature profiles are obtained. These scalings for STs depart significantly from that of conventional aspect ratio tokamaks.
低アスペクト比・高βトカマクNSTXにおけるペデスタル幅-高さDialloスケーリングの実験測定値に初めて一致する理論モデルを提示する。線形ジャイロ運動論と自己無撞着なペデスタル平衡変化を組み合わせることで、球状トカマクのペデスタルにおいて達成可能な閉じ込めを制限するのは、理想バルーニング不安定性ではなく運動論的バルーニング不安定性であることを示す。シミュレーションを用いて、ジャイロ運動論的不安定性の下でペデスタルが維持できる最も急峻な圧力分布を決定する、新規のジャイロ運動論的臨界ペデスタル拘束条件を見出す。密度および温度分布が異なるNSTXペデスタルに対するジャイロ運動論的幅-高さスケーリング式を得る。これらの球状トカマク(ST)に対するスケーリングは、従来のアスペクト比を有するトカマクのものから大きく逸脱する。