Neoclassical toroidal plasma viscosity (NTV) torque induced by non-axisymmetric magnetic perturbation in the collisionless regimes in tokamaks is modelled by solving the bounce-averaged drift kinetic equation numerically. The detailed comparison between the numerical and the analytic solutions of NTV is discussed in this paper. In different asymptotic limits of the collisionless regimes, the numerical solutions are in good agreement with the analytic results. The numerical results are different from the analytic results calculated from the smoothly connected formula in the transit regimes. The pitch angle scattering is especially important in the regime. The final difference between the numerical and the analytic results can be up to a factor of 2 near the transition between the non-resonant and resonant regimes. This reveals the importance of the boundary condition of the pitch angle space. The sign of the electric field is found to be important in the calculation of the NTV torque. It shows that the effect of the resonant particles makes the NTV torque more important for the lower collisionality and lower rotation cases, which are the International Thermonuclear Experimental Reactor relevant conditions. It also shows that the electron NTV torque is important in the low collisionality case. This numerical method can be applied for modelling the NTV torque in different collisionality regimes and their transitions in tokamaks without additional approximations.
トカマクにおける無衝突領域での非軸対称磁場摂動によって誘起される新古典トロイダルプラズマ粘性(NTV)トルクを、バウンス平均化されたドリフト運動論的方程式を数値的に解くことによってモデル化した。本論文では、NTVの数値解と解析解の詳細な比較について議論する。無衝突領域の異なる漸近極限において、数値解は解析結果と良く一致した。数値結果は、通過領域における滑らかに接続された式から計算された解析結果とは異なる。ピッチ角散乱は、この領域において特に重要である。非共鳴領域と共鳴領域の間の遷移付近では、数値結果と解析結果の最終的な差は最大で2倍になることがある。これは、ピッチ角空間の境界条件の重要性を示している。電場の符号は、NTVトルクの計算において重要であることが分かった。共鳴粒子の効果により、国際熱核融合実験炉に関連する条件である低い衝突周波数および低い回転の場合において、NTVトルクがより重要になることが示された。また、低い衝突周波数の場合には、電子のNTVトルクが重要であることも示された。本数値手法は、追加の近似をすることなく、トカマクにおける様々な衝突領域およびそれらの遷移におけるNTVトルクのモデル化に適用することができる。