The impact of electromagnetic stabilization and flow shear stabilization on ITG turbulence is investigated. Analysis of a low-β JET L-mode discharge illustrates the relation between ITG stabilization and proximity to the electromagnetic instability threshold. This threshold is reduced by suprathermal pressure gradients, highlighting the effectiveness of fast ions in ITG stabilization. Extensive linear and nonlinear gyrokinetic simulations are then carried out for the high-β JET hybrid discharge 75225, at two separate locations at inner and outer radii. It is found that at the inner radius, nonlinear electromagnetic stabilization is dominant and is critical for achieving simulated heat fluxes in agreement with the experiment. The enhancement of this effect by suprathermal pressure also remains significant. It is also found that flow shear stabilization is not effective at the inner radii. However, at outer radii the situation is reversed. Electromagnetic stabilization is negligible while the flow shear stabilization is significant. These results constitute the high-β generalization of comparable observations found at low-β at JET. This is encouraging for the extrapolation of electromagnetic ITG stabilization to future devices. An estimation of the impact of this effect on the ITER hybrid scenario leads to a 20% fusion power improvement.
電磁的安定化とフローシアー安定化がITG乱流に及ぼす影響を調査する。低β JET Lモード放電の解析は、ITG安定化と電磁的不安定性閾値への近接性との関係を示す。この閾値は超熱的圧力勾配によって低下し、ITG安定化における高速イオンの有効性を強調する。その後、高β JETハイブリッド放電75225について、内側および外側半径の2つの異なる位置で、広範な線形および非線形ジャイロ運動論的シミュレーションを実施する。内側半径では、非線形電磁的安定化が支配的であり、実験と一致するシミュレーション熱流束を達成するために重要であることが分かる。超熱的圧力によるこの効果の増強も依然として重要である。また、フローシアー安定化は内側半径では効果的ではないことも分かる。しかし、外側半径では状況は逆転する。電磁的安定化は無視できる一方、フローシアー安定化は重要である。これらの結果は、JETにおける低βで見られた同等の観測結果の高β一般化を構成する。これは、将来の装置への電磁的ITG安定化の外挿にとって有望である。この効果がITERハイブリッドシナリオに及ぼす影響の推定は、20%の核融合出力向上につながる。