The findings of an investigation into the properties of the three dimensional (3D) saturated fluctuation intensity of the electric potential in gyrokinetic turbulence simulations is presented. Scans in flux surface elongation and Shafranov shift are used to isolate the tokamak geometric dependencies. The potential intensity required in order to compute exact fluxes by a quasilinear method is determined using linear eigenmodes computed with the gyrokinetic code. A model of this non-linear intensity is constructed using the linear eigenmode properties and the geometry shape functions obtained from the 3D intensity spectrum. The model computes the poloidal wavenumber spectrum of the electron and ion energy fluxes with unprecedented accuracy. New insights are gained into the way zonal flow mixing saturates ion-scale turbulence by controlling the radial wavenumber width of the turbulence spectrum.
ジャイロ運動論的乱流シミュレーションにおける電位の三次元飽和揺動強度の特性に関する調査結果を提示する。フラックス面のシェイファノフ・シフトと伸長率の走査を用いて、トカマク幾何形状への依存性を分離する。正確なフラックスを準線形法により計算するために必要な電位強度を、ジャイロ運動論的コードで計算された線形固有モードを用いて決定する。この非線形強度のモデルを、線形固有モードの特性と三次元強度スペクトルから得られる幾何形状関数を用いて構築する。このモデルは、電子およびイオンのエネルギー束のポロイダル波数スペクトルを前例のない精度で計算する。乱流スペクトルの動径波数幅を制御することにより、帯状流の混合がイオン規模の乱流を飽和させる機構について新たな知見が得られる。