Ion temperature gradient (ITG) modes in the short wavelength regime () known as the short wavelength ion temperature gradient (SWITG) modes, are investigated linearly and nonlinearly in the electrostatic limit for ADITYA-U tokamak, in the presence of monotonic and reversed magnetic shear using a global gyrokinetic particle-in-cell (PIC) code, ORB5. It is observed that, while the growth rate of the conventional ITG branch is reduced, the growth rate of the SWITG branch is enhanced by the reversed magnetic shear compared to the case with monotonic shear. The enhancement of the SWITG mode growth rate with reversed shear is attributed to an increase in the contribution from the curvature drift term to the electrostatic field energy. In the nonlinear studies, the zonal shearing rate is found to be reduced by in the reversed shear case, as compared to the monotonic shear case. Nevertheless, the overall ion heat flux is reduced by as compared to monotonic shear case, which indicates the effectiveness of equilibrium magnetic shearing than nonlinear zonal shear in controlling transport. The contribution from the SWITG branch to the ion heat flux is small, even though it exhibits higher growth rates in the presence of reversed magnetic shear.
静電極限におけるADITYA-Uトカマクに対して、単調磁気シア及び反転磁気シアの存在下で、短波長領域()のイオン温度勾配(ITG)モードとして知られる短波長イオン温度勾配(SWITG)モードを、大域的ジャイロ運動論的粒子インマクロ(PIC)コードORB5を用いて線形及び非線形に調べた。従来のITG分岐の成長率は減少する一方で、SWITG分岐の成長率は単調シアの場合と比較して反転磁気シアによって増大することが観測された。反転シアによるSWITGモード成長率の増大は、静電場エネルギーへの曲率ドリフト項からの寄与の増加に起因する。非線形研究では、帯状シア率は単調シアの場合と比較して反転シアの場合にだけ減少することが見出された。それにもかかわらず、全体のイオン熱流束は単調シアの場合と比較してだけ減少しており、これは輸送を制御する上で非線形帯状シアよりも平衡磁気シアの方が有効であることを示している。反転磁気シアの存在下でSWITG分岐がより高い成長率を示すにもかかわらず、イオン熱流束へのSWITG分岐の寄与は小さい。