The trapped electron modes (TEMs) are numerically investigated in toroidal magnetized hydrogen, deuterium and tritium plasmas, taking into account the effects of impurity ions such as carbon, oxygen, helium, tungsten and others with positive and negative density gradients with the rigorous integral eigenmode equation. The effects of impurity ions on TEMs are investigated in detail. It is shown that impurity ions have substantially-destabilizing (stabilizing) effects on TEMs in isotope plasmas for (), opposite to the case of ion temperature gradient (ITG) driven modes. Detailed analyses of the isotope mass dependence for TEM turbulences in hydrogenic isotope plasmas with and without impurities are performed. The relations between the maximum growth rate of the TEMs with respect to the poloidal wave number and the ion mass number are given in the presence of the impurity ions. The results demonstrate that the maximum growth rates scale as in pure hydrogenic plasmas. The scale depends on the sign of its density gradient and charge number when there is a second species of (impurity) ions. When impurity ions have density profiles peaking inwardly (i.e. ), the scaling also depends on ITG parameter . The maximum growth rates scale as for the case without ITG () or the ITG parameter is positive () but the impurity ion charge number is low (). However, when and the impurity ion charge number is moderate (), the scaling law is found as . Here, Z is impurity ion charge number, and the effective mass number, , with and being the mass numbers of the hydrogenic and impurity ions, respectively, and being the charge concentration of impurity ions. In addition, with regard to the case of , the maximum growth rate scaling is . The possible relations of the results with experimental observations are discussed.
捕捉電子モード（TEM）を、トロイダル磁場中の水素、重水素、トリチウムプラズマにおいて数値的に調べた。炭素、酸素、ヘリウム、タングステンなどの不純物イオンの効果を、正および負の密度勾配を持つ場合について、厳密な積分固有値方程式を用いて考慮した。不純物イオンがTEMに及ぼす効果を詳細に調べた。不純物イオンは、同位体プラズマ中のTEMに対して実質的に不安定化（安定化）効果を持つことが示された。これは、イオン温度勾配（ITG）駆動モードの場合とは逆である。不純物を含む場合と含まない場合の水素同位体プラズマにおけるTEM乱流の同位体質量依存性について詳細な解析を行った。ポロイダル波数に対するTEMの最大成長率とイオン質量数との関係を、不純物イオンが存在する場合について示した。結果は、純粋な水素同位体プラズマにおいて最大成長率が に比例してスケーリングすることを実証した。このスケーリングは、第二の種（不純物）イオンが存在する場合、その密度勾配と電荷数の符号に依存する。不純物イオンの密度分布が内側にピークを持つ場合（すなわち ）、スケーリングはITGパラメータ にも依存する。最大成長率は、ITGがない場合（ ）またはITGパラメータが正（ ）であるが不純物イオンの電荷数が低い場合（ ）には としてスケーリングする。しかし、 かつ不純物イオンの電荷数が中程度（ ）の場合、スケーリング則は として見出される。ここで、Zは不純物イオンの電荷数、 は有効質量数であり、 および はそれぞれ水素同位体イオンと不純物イオンの質量数、 は不純物イオンの電荷濃度である。さらに、 の場合に関する最大成長率のスケーリングは である。これらの結果と実験的観測との関連性について考察する。