The appearance of an internal particle transport barrier, correlated with a heat transport barrier, during strongly electron heated discharges in reversed magnetic shear scenario is well-established experimental evidence. Turbulent transport is believed to be responsible for the observed inward pinch. The mechanisms for the sustainment of such peaked density profiles in the absence of core particle sources are analysed in the framework of collisionless linear gyrokinetic turbulence theory. In particular, it is elucidated how the thermodiffusive pinch can become the dominant contribution to the total inward pinch. In stationary conditions, the pinch is shown to be carried mostly by trapped electrons, while passing electrons give a smaller contribution. The pinch is maximized when two different microinstabilities, namely the ion temperature gradient mode and the trapped electron mode are believed to coexist at similar linear growth rates. To reach this state at high values of the normalized density gradient, it is necessary to reduce the trapped electron mode activity via different stabilizing mechanisms. The role of impurities is also briefly discussed. A comprehensive analytical–numerical study of the linear stability properties of the modes allows the understanding of the physical mechanism in detail and the clarification of the possible drive of the observed pinch.
内部粒子輸送障壁が、反転磁気シアシナリオにおける強力な電子加熱放電中に熱輸送障壁と相関して出現することは、確立された実験的証拠である。観測される内向きピンチは乱流輸送に起因すると考えられている。コア粒子源が存在しない場合のこのようなピーク密度分布の維持機構は、無衝突線形ジャイロ運動論理論の枠組みで解析される。特に、熱拡散ピンチが全内向きピンチへの支配的な寄与となり得る機構が解明される。定常状態において、ピンチは主に捕捉電子によって担われ、通過電子はより小さな寄与を与えることが示される。ピンチは、イオン温度勾配モードと捕捉電子モードという2つの微視的不安定性が同程度の線形成長率で共存する場合に最大化される。高い規格化密度勾配値でこの状態に到達するには、異なる安定化機構を介して捕捉電子モードの活動を低減する必要がある。不純物の役割についても簡潔に議論される。モードの線形安定性特性に関する包括的な解析-数値的研究により、物理機構の詳細な理解と、観測されたピンチの可能な駆動機構の解明が可能となる。