Impurity transport coefficients due to ion-temperature-gradient (ITG) mode and trapped-electron mode turbulence are calculated using profile data from dedicated impurity injection experiments at JET. Results obtained with a multi-fluid model are compared with quasi-linear and nonlinear gyrokinetic simulation results obtained with the code GENE. The sign of the impurity convective velocity (pinch) and its various contributions are discussed. The dependence of the impurity transport coefficients and impurity peaking factor −∇nZ/nZ on plasma parameters such as impurity charge number Z, ion logarithmic temperature gradient, collisionality, E × B shearing, and charge fraction are investigated. It is found that for the studied ITG dominated JET discharges, both the fluid and gyrokinetic results show an increase in the impurity peaking factor for low Z-values followed by a saturation at moderate values of impurity peaking, much below the neoclassical predictions, for large values of Z. The results are in qualitative agreement with the experimental trends observed for the injected impurities (Ne, Ar, Ni) whereas for the background carbon species the observed flat or weakly hollow C profiles are not well reproduced by the simulations.
不純物輸送係数は、専用の不純物入射実験からのプロファイルデータを用いて、イオン温度勾配(ITG)モードおよび捕捉電子モードによる乱流に対して計算された。JETにおける多流体モデルを用いて得られた結果は、コードGENEを用いた準線形および非線形ジャイロ運動論的シミュレーションの結果と比較された。不純物対流速度(ピンチ)およびその様々な寄与について議論された。不純物輸送係数および不純物ピーキング因子−∇nZ/nZのプラズマパラメータ(不純物電荷数Z、イオン温度対数勾配、衝突度、E×Bシア、電荷分率など)への依存性が調べられた。研究対象としたITG支配のJET放電において、流体およびジャイロ運動論的結果の両方で、低Z値では不純物ピーキング因子の増加が、高Z値では新古典的予測を大きく下回る飽和が示された。結果は、入射不純物(Ne、Ar、Ni)について観測された実験傾向と定性的に一致したが、背景不純物種である炭素については、観測された平坦または弱いホロー状のCプロファイルはシミュレーションによって十分に再現されなかった。