Trapped electron modes (TEMs) in tokamak plasmas with anisotropies of electron temperature and its gradient are studied by solving the gyrokinetic integral eigenmode equation. Detailed numerical analyses indicate that, in comparison with that in plasmas of isotropic electron temperature, TEMs are enhanced (weakened) by the anisotropy with temperature in the direction perpendicular to magnetic field higher (lower) than that in the direction parallel to the magnetic field when the latter is kept constant. However, the enhancement is limited such that TEMs are weakened rapidly and even stabilized when the anisotropy is higher than a critical value owing to an effective reduction of bounce movement of the trapped electrons. In addition, it is found that the gradients of perpendicular and parallel temperatures of electrons have driving and suppressing effects on the TEMs, respectively. The overall effects of the temperature gradients of electrons and ions, magnetic shear, safety factor, and density gradient on TEMs in the presence of the anisotropies are presented in detail.
捕捉電子モード(TEM)は、電子温度およびその勾配の異方性を有するトカマクプラズマにおいて、ジャイロ運動論的積分固有モード方程式を解くことによって研究される。詳細な数値解析は、等方性電子温度を有するプラズマと比較して、TEMは、磁場に平行な方向の温度を一定に保った場合、磁場に垂直な方向の温度が磁場に平行な方向の温度よりも高い(低い)異方性によって強化(弱化)されることを示している。しかしながら、その強化は限定的であり、異方性が臨界値よりも高くなると、捕捉電子のバウンス運動の効果的な低減により、TEMは急速に弱化され、さらには安定化される。さらに、電子の垂直方向および平行方向の温度勾配が、それぞれTEMに対して駆動効果および抑制効果を有することが見出される。異方性の存在下における電子およびイオンの温度勾配、磁気シア、安全係数、および密度勾配のTEMに対する全体的な影響が詳細に提示される。