In recent years, a strong reduction of plasma turbulence in the presence of energetic particles has been reported in a number of magnetic confinement experiments and corresponding gyrokinetic simulations. While highly relevant to performance predictions for burning plasmas, an explanation for this primarily nonlinear effect has so far remained elusive. A thorough analysis finds that linearly marginally stable energetic particle driven modes are excited nonlinearly, depleting the energy content of the turbulence and acting as an additional catalyst for energy transfer to zonal modes (the dominant turbulence saturation channel). Respective signatures are found in a number of simulations for different JET and ASDEX Upgrade discharges with reduced transport levels attributed to energetic ion effects.
近年、複数の磁気閉じ込め実験および対応するジャイロ運動論シミュレーションにおいて、高エネルギー粒子の存在下でのプラズマ乱流の顕著な低減が報告されている。燃焼プラズマの性能予測に極めて関連する一方で、この主として非線形効果の説明はこれまで明らかにされていなかった。徹底的な解析により、線形的に限界安定な高エネルギー粒子駆動モードが非線形的に励起され、乱流のエネルギー含有量を減少させ、帯状流（支配的な乱流飽和チャネル）へのエネルギー移動の追加的な触媒として機能することが見出された。対応するシグネチャは、高エネルギーイオン効果に起因する輸送レベルの低減を伴う、異なるJETおよびASDEX Upgrade放電に対する多数のシミュレーションにおいて確認されている。