Edge transport bifurcation induced by external biasing is explored with self-consistent turbulence simulations in a flux-driven system with both closed and open magnetic field lines. Without bias, the nonlinear evolution of interchange turbulence produces large-scale turbulent eddies, leading to the high levels of radial transport in the edge region. With sufficiently strong biasing, a strong suppression of turbulence is found. The plasma potential structures are strongly modified with the generation of sheared mean flows at the plasma edge. Consequently, the turbulence-driven flux is decreased to a much lower level, indicating a transition to a state of reduced transport. The simulations show that the dynamics of the phase and amplitude of fluctuations play a crucial role in the mechanism of transport suppression driven by biasing.
外部バイアス印加によって誘起されるエッジ輸送分岐を、閉磁力線と開磁力線の両方を有するフラックス駆動系における自己無撞着な乱流シミュレーションによって探索した。バイアスがない場合、非線形発展する交換型乱流は大規模な乱流渦を生成し、エッジ領域における高いレベルの径方向輸送をもたらす。十分に強いバイアスを印加すると、乱流の強い抑制が観測される。プラズマ電位構造は大きく変形し、エッジ領域においてシアを有する平均流が生成される。その結果、乱流駆動フラックスは大幅に低減され、輸送が抑制された状態への遷移が示される。シミュレーション結果は、擾乱の位相と振幅のダイナミクスが、バイアス印加による輸送抑制機構において重要な役割を果たすことを示している。