The EPED model (Snyder et al 2011 Nucl. Fusion51 103016) has had success in describing the pedestal structure of Type-I ELM and QH-mode plasmas in tokamaks, by combining kinetic ballooning mode (KBM) and peeling–ballooning (PB) constraints. Within EPED, the KBM constraint is often approximated by a technique using calculated ideal ballooning mode (IBM) thresholds, fit to a functional form designed to capture non-local effects. It has been noted that quantitative differences between local ideal MHD and gyro-kinetic (GK) ballooning stability can be larger at low aspect ratio. KBM critical pedestals are consistent with observations in initial studies on conventional and spherical tokamaks. In this work, the application of a reduced model for the calculation of the kinetic ballooning stability boundary is presented based on a novel and newly developed gyro-fluid system (GFS) code (Staebler et al 2023 Phys. Plasmas30 102501). GFS is observed to capture KBMs in DIII-D as well as the NSTX pedestals, opening a route to integrating this model into EPED. Finally, high but finite global ballooning modes are observed to limit the access to the local 2nd stability and thus provide a transport mechanism that constrains the pedestal evolution with . The high global ballooning stability is approximated by its ideal MHD analog using ELITE. It is shown that nearly-local high modes with can provide a proxy for the critical when a 2nd stable access exists on DIII-D plasmas. The use of GFS and ELITE scaling in EPED provides improved agreement to EPED1 in an initial comparison with DIII-D pedestal data.
EPEDモデル(Snyder et al 2011 Nucl. Fusion51 103016)は、運動論的バルーニングモード(KBM)とピーリング–バルーニング(PB)の制約を組み合わせることにより、トカマクにおけるType-I ELMおよびQHモードプラズマのペデスタル構造の記述に成功している。EPED内では、KBM制約は、非局所効果を捉えるように設計された関数形にフィッティングされた、計算された理想バルーニングモード(IBM)閾値を用いる手法によって近似されることが多い。局所的な理想MHDとジャイロ運動論的(GK)バルーニング安定性との間の定量的差異は、低アスペクト比ではより大きくなり得ることが指摘されている。KBM臨界ペデスタルは、従来型および球状トカマクにおける初期研究の観測と一致している。本研究では、新規かつ新たに開発されたジャイロ流体システム(GFS)コード(Staebler et al 2023 Phys. Plasmas30 102501)に基づき、運動論的バルーニング安定性境界を計算するための縮約モデルの適用を提示する。GFSは、DIII-DおよびNSTXのペデスタルにおけるKBMを捕捉することが観測され、このモデルをEPEDに統合する道を開くものである。最後に、高nだが有限のnを有する大域的バルーニングモードは、局所的な第2安定領域へのアクセスを制限し、それによってβに伴うペデスタル発展を制約する輸送機構を提供することが観測される。高n大域的バルーニング安定性は、ELITEを用いてその理想MHD類似物によって近似される。ほぼ局所的な高nモードは、DIII-Dペデスタルにおいて第2安定領域へのアクセスが存在する場合、臨界βの代理指標を提供し得ることが示される。EPEDにおけるGFSおよびELITEスケーリングの使用は、DIII-Dペデスタルデータとの初期比較においてEPED1との改善された一致を提供する。