The following results are presented from the development and application of TEMPEST, a fully nonlinear (full-f) five-dimensional (3d2v) gyrokinetic continuum edge-plasma code. (1) As a test of the interaction of collisions and parallel streaming, TEMPEST is compared with published analytic and numerical results for endloss of particles confined by combined electrostatic and magnetic wells. Good agreement is found over a wide range of collisionality, confining potential and mirror ratio, and the required velocity space resolution is modest. (2) In a large-aspect-ratio circular geometry, excellent agreement is found for a neoclassical equilibrium with parallel ion flow in the banana regime with zero temperature gradient and radial electric field. (3) The four-dimensional (2d2v) version of the code produces the first self-consistent simulation results of collisionless damping of geodesic acoustic modes and zonal flow (Rosenbluth–Hinton residual) with Boltzmann electrons using a full-f code. The electric field is also found to agree with the standard neoclassical expression for steep density and ion temperature gradients in the plateau regime. In divertor geometry, it is found that the endloss of particles and energy induces parallel flow stronger than the core neoclassical predictions in the SOL.
以下は、完全非線形（full-f）5次元（3d2v）ジャイロ運動論的連続エッジプラズマコードであるTEMPESTの開発と適用から得られた結果である。(1) 衝突と平行方向ストリーミングの相互作用のテストとして、TEMPESTは、静電ポテンシャル井戸と磁気井戸の組み合わせによって閉じ込められた粒子の端部損失に関する既発表の解析的および数値的結果と比較される。広範囲の衝突頻度、閉じ込めポテンシャル、ミラー比にわたって良好な一致が見られ、必要な速度空間分解能は控えめである。(2) 大アスペクト比円形幾何学において、温度勾配と径方向電場がゼロのバナナ領域における平行イオン流を伴う新古典平衡について、優れた一致が見られる。(3) このコードの4次元（2d2v）版は、ボルツマン電子を用いたfull-fコードによる、測地線音響モードと帯状流（ローゼンブルート・ヒントン残差）の無衝突減衰の最初の自己無撞着シミュレーション結果を生成する。電場はまた、プラトー領域における急峻な密度勾配とイオン温度勾配に対する標準的な新古典論の式と一致することが見出される。ダイバータ幾何学において、粒子とエネルギーの端部損失が、SOLにおけるコアの新古典論的予測よりも強い平行流を誘起することが見出される。