The formation of internal transport barriers (ITBs) is investigated in MAST spherical tokamak plasmas. The relative importance of equilibrium flow shear and magnetic shear in their formation and evolution is investigated using data from high-resolution kinetic- and q-profile diagnostics. In L-mode plasmas, with co-current directed NBI heating, ITBs in the momentum and ion thermal channels form in the negative shear region just inside qmin. In the ITB region the anomalous ion thermal transport is suppressed, with ion thermal transport close to the neo-classical level, although the electron transport remains anomalous. Linear stability analysis with the gyro-kinetic code GS2 shows that all electrostatic micro-instabilities are stable in the negative magnetic shear region in the core, both with and without flow shear. Outside the ITB, in the region of positive magnetic shear and relatively weak flow shear, electrostatic micro-instabilities become unstable over a wide range of wave numbers. Flow shear reduces the linear growth rates of low-k modes but suppression of ITG modes is incomplete, which is consistent with the observed anomalous ion transport in this region; however, flow shear has little impact on growth rates of high-k, electron-scale modes. With counter-NBI ITBs of greater radial extent form outside qmin due to the broader profile of E × B flow shear produced by the greater prompt fast-ion loss torque.
内部輸送障壁（ITB）の形成がMAST球状トカマクプラズマにおいて調査される。平衡フローシアと磁気シアのそれらの形成と発展における相対的重要性が、高分解能運動論的およびqプロファイル診断からのデータを用いて調査される。Lモードプラズマにおいて、同方向電流NBI加熱により、運動量およびイオン熱チャネルにおけるITBがq_minのすぐ内側の負の磁気シア領域に形成される。ITB領域では、異常イオン熱輸送が抑制され、イオン熱輸送は新古典レベルに近づくが、電子輸送は異常のままである。ジャイロ運動論的コードGS2による線形安定性解析は、コアの負の磁気シア領域において、フローシアの有無にかかわらず、すべての静電微視的不安定性が安定であることを示す。ITBの外側、正の磁気シアと比較的弱いフローシアの領域では、静電微視的不安定性が広い波数範囲にわたって不安定になる。フローシアは低波数モードの線形成長率を低減するが、ITGモードの抑制は不完全であり、これはこの領域で観測される異常イオン輸送と一致する。しかし、フローシアは高波数、電子スケールモードの成長率にはほとんど影響を与えない。逆方向NBIでは、より大きな高速イオン損失トルクによって生成されるより広いE×Bフローシアプロファイルにより、q_minの外側により大きな半径方向範囲のITBが形成される。