Impact of geodesic curvature on zonal flow generation in magnetically confined plasmas
National Institute for Fusion Science（国立核聚变科学研究所）；The Graduate University for Advanced Studies（高级研究大学院大学）；PRESTO, Japan Science and Technology Agency（日本科学技术振兴机构 PRESTO 项目）；Faculty of Arts and Sciences, Komazawa University（驹泽大学文理学部）
The impact of magnetic geometry on zonal-flow generation in ion temperature gradient driven turbulence is investigated by means of linear and nonlinear gyrokinetic simulations. The modulation of geodesic curvature on various configurations has revealed amplification of the zonal-flow intensity in relatively smaller geodesic curvature. Based on these findings, a nonlinear proxy model for explorations of a novel magnetic geometry to activate the zonal-flow dynamics is proposed.
Isotope Effects on TEM-driven Turbulence and Zonal Flows in Helical and Tokamak Plasmas
National Institute for Fusion Science, National Institutes of Natural Sciences（国立研究開発法人 国立統合物理学研究所 核融合科学研究所）；The Graduate University for Advanced Studies（総合研究大学院大学）；Faculty of Arts and Sciences, Komazawa University（駒澤大学 文学部・理学部）；Nagoya University（名古屋大学）
The theoretical study on intermittency and propagation of geodesic acoustic mode in L- mode discharge near tokamak edge
通过一个系统发展的理论，我们证明了[Y. Z. Zhang，Z. Y. Liu，T. Xie，S. M. Mahajan和J. Liu，Physics of Plasmas 24，122304（2017）]与托卡马克中观察到的测地声学模式（GAM）的间歇性激发和传播高度相关。虽然许多数值模拟观察到的现象，这是第一个理论，揭示了GAM间歇性激发和传播背后的物理机制。前面的工作是基于与环形离子温度梯度（ITG）模式相关的微观湍流和基于板的带状流唯象模型。当系统中引入全环面效应时，出现了两个分支的纬向流：环面修正的低频纬向流（TLFZF）和GAM，这就需要对GAM和TLFZF进行统一的研究。事实上，我们观察到的过渡（衰变）从空穴到瞬子是由漂移波的径向群速度的快速过零触发，并被发现是强烈相关的GAM发病。因此，在数值实验中确定了在真实机器中观察到的间歇性GAM所特有的许多功能。结果将以图形和电影的形式显示;首先是单个中心有理曲面，然后是耦合的多个中心有理曲面。首先显示的周期性爆发消失，取而代之的是不规则的，更类似于GAM实验中观察到的间歇性特征。
Effective Mass in Rosenbluth-Hinton type zonal flows
在轴对称托卡马克中，初始径向电场$E_r(0)$会引起测地声模（GAM）振荡。GAMs Landau阻尼，导致更小的最终残余电场$E_r(\infty)$和伴随的平行带状流（Rosenbluth和Hinton，1998 PRL 80，724，以下称为RH）。这种现象表现出一个大的有效质量（惯性由于流动），与增强的顺序众所周知的RH因素。在明显的矛盾，在RH平行带状流的最终角动量是远远小于角动量预期从众所周知的快速进动的捕获粒子人口在最终的电场。此外，基于快速捕获粒子（TP）进动天真地计算的有效质量远大于RH因子。漂移动力学计算表明，额外的质量因子的数学起源是一个移动，成比例的$E_r$，通常的能量坐标在相空间中。重要的是，即使系统在$E_r$中线性化，这种偏移也有助于有效质量，并且可以解释为雅可比矩阵中的一阶线性偏移。此外，雅可比移位恢复大TP进动流，也揭示了反向循环粒子流的存在，最低阶，是相等的和相反的TP进动。给出了详细的计算结果。由DOE支持的工作。
Nonlinear generation of global zonal structures in gyrokinetic simulations of TCV and ASDEX Upgrade magnetic configurations
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；De Vinci Higher Education, De Vinci Research Center（德芬奇高等教育，德芬奇研究中心）；Institute of Physics, University of Greifswald（格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Swiss Plasma Center（洛桑联邦理工学院，瑞士等离子体中心）
The intermittent excitation of geodesic acoustic mode by nonlinear Instanton of electron drift wave envelope in L-mode discharge near tokamak edge
在纬向流存在下，漂移波包络的演化有两个不同的阶段。一个长寿命的驻波相，我们称之为Caviton，和一个短寿命的行波相（在径向方向），我们称之为Instanton。对于由离子温度梯度模式（ITG）驱动的漂移波湍流，这两个阶段的动力学在[Zhang Y Z，Liu Z Y，Xie T，Mahajan S M and Liu J 2017 Physics of Plasmas 24 122304]中显示。在本文中，我们证明了当湍流沿电子方向旋转时，ITG湍流的动力学性质很容易被复制;我们的模型计算特别处理了著名的δ_e模型中的环形电子漂移波（EDW）。虽然基本的计算是在平行的ITG对应，更多的重点放在这里的瞬时子的运动，在托卡马克中观察到的几个突然的现象，如间歇性激发的测地线声学模式（GAM）在本文中所示，可以归因于瞬时子的突然和快速的径向运动。计算得出了瞬子的定义特征：它在跃迁后立即开始为线性行波。然后，随着频率一直增加到20 kHz，它演变到非线性阶段。纬向流方程对雷诺应力的调制会引起GAM的共振激发。由于反应区中多个中心有理表面之间的随机相混合，显示了不连续性。
Frequency Chirping of Energetic-Particle-Driven Geodesic Acoustic Modes in Tokamaks
De Vinci Higher Education, De Vinci Research Center（德芬奇高等教育中心，德芬奇研究中心）；Center for Nonlinear Plasma Science and C.R. ENEA Frascati（非线性等离子体科学中心与ENEA弗拉斯卡蒂研究中心）；Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）
Information Propagation in Predator-Prey Dynamics of Turbulent Plasma
The University of Osaka（大阪大学）；College of Industrial Technology, Nihon University（日本大学生产工学部）；National Institute for Fusion Science, National Institutes of National Sciences（国立研究開発法人核融合科学研究所）；The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（総合研究大学院大学）
