Turbulent transport in the inner core of the high-β JET hybrid discharge 75225 is investigated extensively through linear and non-linear gyro-kinetic (GK) simulations using the GK code GKW in the local approximation limit. Compared to previous studies (Citrin et al 2015 Plasma Phys. Control. Fusion57 014032; Garcia et al 2015 Nucl. Fusion55 053007), the analysis has been extended towards the magnetic axis, ρ < 0.3, where the turbulence characteristics remain an open question. Understanding turbulent transport in this region is crucial to predict core profile peaking that in turn will impact the fusion reactions and the tungsten neoclassical transport, in present devices as well as in ITER. At ρ = 0.15, a linear stability analysis indicates that kinetic ballooning modes (KBMs) dominate, with an extended mode structure in ballooning space due to the low magnetic shear. The sensitivity of KBM stability to main plasma parameters is investigated. In the non-linear regime, the turbulence induced by these KBMs drives a significant ion and electron heat flux. Standard quasi-linear (QL) models are compared to the non-linear results. The standard reduced QL models work well for the E × B fluxes, but fail to capture magnetic flutter contribution to the electron heat flux induced by the non-linear excitation of low kθρi micro-tearing modes that are linearly stable. An extension of the QL models is proposed allowing better capturing the magnetic flutter flux.
高ベータJETハイブリッド放電の内部コアにおける乱流輸送は、局所近似極限におけるジャイロ運動論コードGKWを用いた線形および非線形ジャイロ運動論(GK)シミュレーションを通じて広範囲に調査される。以前の研究(Citrinら2015 Phys. Plasmas Control. Fusion 57 014032;Garciaら2015 Nucl. Fusion 55 053035)と比較して、解析は磁気軸方向、ρ < 0.3まで拡張されており、そこでは乱流特性が未解明のままである。この領域における乱流輸送の理解は、コアのプロファイルピーキングを予測するために重要であり、これは現在の装置およびITERにおける核融合反応とタングステンの新古典輸送に影響を及ぼす。ρ = 0.15では、線形安定性解析により、運動論的バルーニングモード(KBM)が支配的であり、低磁気シアによるバルーニング空間での拡張モード構造を有することが示される。KBM安定性の主要プラズマパラメータに対する感度が調査される。非線形領域では、これらのKBMによって誘起される乱流が、有意なイオンおよび電子熱流束を駆動する。標準的な準線形(QL)モデルが非線形結果と比較される。標準的な縮約QLモデルはE × B流束に対しては良好に機能するが、線形安定な低kθρiマイクロティアリングモードの非線形励起によって誘起される電子熱流束への磁気フラッター寄与を捕捉できない。QLモデルの拡張が提案され、磁気フラッター流束のより良い捕捉を可能にする。