A 0-D model for the time evolution of the electron temperature T and current density j is derived (following a systematic procedure) from the cylindrical 1-D electron heat transport and current density diffusion equations. The stationary regimes (stable fixed points) of the deduced dynamical system are analysed and it is shown that the model reproduces well the cases of total diffusion (no sources), of a pure Ohmic (OH) discharge and of a constant external heating scenario. Moreover, it is seen that, as the fraction of externally driven non-inductive current applied off-axis is increased, the system moves from an OH regime into an internal transport barrier (ITB) regime, where j is reversed and the negative magnetic shear reduces the heat diffusivity, thus increasing T at the core. When the external power deposition is made proportional to both T and j, limit-cycle oscillations, which resemble those of the O-regime at Tore Supra, are found. The 1-D transport equations are also solved numerically and an ITB oscillatory regime with features similar to the experiments is found, namely, a period of oscillation that is of the order of the resistive time scale, along with a decrease of the oscillation's amplitude with increasing frequency.
円筒1次元の電子熱輸送および電流密度拡散方程式から、系統的な手順に従って、電子温度Tおよび電流密度jの時間発展に対する0次元モデルを導出する。導出された力学系の定常状態(安定固定点)を解析し、このモデルが、完全拡散(源なし)、純オーミック(OH)放電、および一定の外部加熱の各場合をよく再現することを示す。さらに、外部駆動の非誘導電流の割合を軸方向オフセットで増加させると、系はOH状態から内部輸送障壁(ITB)状態へ移行し、そこではjが反転し、負の磁気シアが熱拡散率を低減させ、その結果コアのTが上昇する。外部電力堆積がTおよびjの両方に比例する場合には、Tore SupraにおけるO状態に類似した極限サイクル振動が見られる。また、1次元輸送方程式を数値的に解き、実験と同様のITB振動状態が得られることを確認する。すなわち、振動周期は抵抗性時間スケールのオーダーであり、振動振幅は周波数の増加とともに減少する。