The influence of a static magnetic island on the behaviour of the electrostatic turbulence in a tokamak is investigated numerically employing global nonlinear gyrokinetic particle-in-cell simulations. The excitation of turbulence is modified by the magnetic topology of the island. Low mode numbers in the energy spectrum of the potential disturbances, corresponding to the island perturbation, are amplified by nonlinear coupling with the microinstabilities, particularly in the presence of strong turbulence. The associated large-scale flows affect the transport directly and through strain of small-scale eddies. The temperature profile determined numerically in the island region agrees qualitatively with analytic estimates; however, quantitative discrepancies are found.
トカマクにおける静電乱流の挙動に対する静的磁気アイランドの影響を、非線形ジャイロ運動論的粒子セルシミュレーションを用いて数値的に調査した。乱流の励起は、磁気アイランドの磁気トポロジーによって変更される。ポテンシャル擾乱のエネルギースペクトルにおける低モード数は、特に強い乱流の存在下で、微視的不安定性との非線形結合によって増幅される。関連する大規模流は、輸送に直接影響を及ぼし、小規模渦の歪みを通じても影響を与える。磁気アイランド領域において数値的に決定された温度分布は、解析的推定と定性的に一致するが、定量的な差異が見られる。