Our understanding of the physics of internal transport barriers (ITBs) is being advanced by analysis and comparisons of experimental data from many different tokamaks worldwide. An international database consisting of scalar and two-dimensional profile data for ITB plasmas is being developed to determine the requirements for the formation and sustainment of ITBs and to perform tests of theory-based transport models in an effort to improve the predictive capability of the models. Analysis using the database indicates that: (a) the power required to form ITBs decreases with increased negative magnetic shear of the target plasma, and: (b) the E×B flow shear rate is close to the linear growth rate of the ion temperature gradient (ITG) modes at the time of barrier formation when compared for several fusion devices. Tests of several transport models (JETTO, Weiland model) using the two-dimensional profile data indicate that there is only limited agreement between the model predictions and the experimental results for the range of plasma conditions examined for the different devices (DIII-D, JET, JT-60U). Gyrokinetic stability analysis (using the GKS code) of the ITB discharges from these devices indicates that the ITG/TEM growth rates decrease with increased negative magnetic shear and that the E×B shear rate is comparable to the linear growth rates at the location of the ITB.
内部輸送障壁(ITB)の物理に関する我々の理解は、世界中の多くの異なるトカマクからの実験データの解析と比較によって進められている。ITBプラズマのスカラーおよび二次元プロファイルデータからなる国際データベースが、ITBの形成と維持の要件を決定し、モデルの予測能力を向上させるための理論ベースの輸送モデルの検証を行う目的で構築されつつある。このデータベースを用いた解析は、次のことを示している：(a) ITBを形成するために必要なパワーは、標的プラズマの負の磁気シアが増加するにつれて減少する、そして(b) E×Bフローシア速度は、複数の核融合装置で比較した場合、障壁形成時のイオン温度勾配(ITG)モードの線形成長率に近い。二次元プロファイルデータを用いたいくつかの輸送モデル(JETTO、Weilandモデル)の検証は、異なる装置(DIII-D、JET、JT-60U)で調べられたプラズマ条件の範囲において、モデル予測と実験結果の間には限られた一致しかないことを示している。これらの装置からのITB放電のジャイロ運動論的安定性解析(GKSコードを使用)は、ITG/TEM成長率が負の磁気シアの増加とともに減少し、E×Bシア速度がITBの位置での線形成長率に匹敵することを示している。