Improved models are developed for integrated simulations of pedestal formation and edge localized mode (ELM) cycles at the edge of H-mode tokamak plasmas. The H-mode pedestal is formed in the simulations when flow shear and magnetic shear reduce the transport driven by drift modes at the edge of the plasma (Pankin A Y et al2005 Plasma Phys. Control. Fusion47 483). A large part of the flow shear is produced by the diamagnetic drift and the poloidal velocity, which is computed using a neoclassical model. Ion thermal transport is reduced to near the neoclassical level while electron thermal transport is reduced to the electron temperature gradient mode transport. A relatively large current density is driven in the pedestal by the bootstrap current. If the heating power is large enough, the pedestal growth is limited by ELM crashes, which are triggered by ideal MHD instabilities. Integrated simulations using these improved models are validated by comparing the simulation results with data for plasma profiles during the pedestal formation and with data for the ELM crash frequency. Simulations using the validated model are carried out for 31 Inernational Profile Database DIII-D and JET discharges.
改良されたモデルが、Hモードトカマクプラズマの端部におけるペデスタル形成とELMサイクルの統合シミュレーションのために開発された。Hモードペデスタルは、流れのシアと磁気シアがプラズマ端部のドリフト輸送を低減するときにシミュレーション内で形成される（Pankin A Y et al 2005 Plasma Phys. Control. Fusion 47 483）。流れのシアの大部分は、反磁性ドリフトとポロイダル速度によって生成され、これは新古典モデルを用いて計算される。イオン熱輸送は新古典レベル近くまで低減される一方、電子熱輸送は電子温度勾配モード輸送レベルまで低減される。比較的大きな電流密度がブートストラップ電流によってペデスタル内で駆動される。加熱パワーが十分に大きい場合、ペデスタルの成長は、理想MHD不安定性によって引き起こされるELMクラッシュによって制限される。これらの統合シミュレーションを用いたモデルは、ペデスタル形成中のプラズマプロファイルのデータおよびELMクラッシュ周波数のデータとシミュレーション結果を比較することによって検証された。検証されたモデルを用いたシミュレーションは、国際ペデスタルデータベースに含まれるDIII-DおよびJETの31の放電に対して実施された。