Nonlinear gyrokinetic simulations of impurity transport are compared to experimental impurity transport for the first time. The GYRO code (Candy and Waltz 2003 J. Comput. Phys.186 545) was used to perform global, nonlinear gyrokinetic simulations of impurity transport for a standard Alcator C-Mod, L-mode discharge. The laser blow-off technique was combined with soft x-ray measurements of a single charge state of calcium to provide time-evolving profiles of this non-intrinsic, non-recycling impurity over a radial range of 0.0 ⩽ r/a ⩽ 0.6. Experimental transport coefficient profiles and their uncertainties were extracted from the measurements using the impurity transport code STRAHL and rigorous Monte Carlo error analysis. To best assess the agreement of gyrokinetic simulations with the experimental profiles, the sensitivity of the GYRO predicted impurity transport to a wide range of turbulence-relevant plasma parameters was investigated. A direct comparison of nonlinear gyrokinetic simulation and experiment is presented with an in depth discussion of error sources and a new data analysis methodology.
非線形ジャイロ運動論シミュレーションによる不純物輸送の結果を、実験による不純物輸送と初めて比較した。GYROコード(Candy and Waltz 2003 J. Comput. Phys.186 545)を用いて、標準的なAlcator C-ModのLモード放電における不純物輸送の大域的・非線形ジャイロ運動論シミュレーションを実施した。レーザーブローオフ法と、カルシウムの単一電荷状態の軟X線測定を組み合わせることで、この非内在的かつ非リサイクリング不純物の時間発展プロファイルを、0.0 ≤ r/a ≤ 0.1の動径範囲にわたって取得した。実験による輸送係数プロファイルとその不確実性は、不純物輸送コードSTRAHLと厳密なモンテカルロ誤差解析を用いて測定データから抽出した。ジャイロ運動論シミュレーションと実験プロファイルの一致を最も適切に評価するため、GYROが予測する不純物輸送の、広範囲の乱流関連プラズマパラメータに対する感度を調査した。非線形ジャイロ運動論シミュレーションと実験の直接比較を、誤差要因の詳細な考察と新たなデータ解析手法とともに提示する。