基于 XGC1 的 DIII-D 与 C-Mod 模拟边缘湍流特性比较

托卡马克边缘区发生的物理过程对其运行至关重要，因其支配着高温等离子体与第一壁之间的相互作用。利用最先进代码对边缘进行数值建模，试图阐明控制 SOL 区物理构型的新的经典漂移、湍流、极向与平行流之间的相互作用。在此，我们展示对陀螺动力学代码 XGC1 模拟的后处理分析，比较 DIII-D 与 C-Mod 各一次模拟中的边缘湍流特性。我们发现，跨分离面的平衡 $E \times B$ 通量在两次放电中具有相似的极向形态，这可由磁漂移与捕获离子偏移解释。然而，碰撞性被注意到起主要作用：它阻止了局部电荷累积在 C-Mod 中产生全局效应。两种情形下，湍流电子热通量均高于离子热通量，这似乎是托卡马克边缘的普遍特征。我们辨识了两次模拟中主导模式的湍流频率与增长率。在 C-Mod 中，这些数值指向漂移波的存在；在 DIII-D 中，使用 Gene 的线性模拟揭示了一种捕获电子模。此外，我们给出两次模拟中 blob 的振幅与尺寸分布。振幅分布与实验观测在定性上一致，而尺寸分布与大多数 blob 未连接至偏滤器板的事实相符，并表明它们由湍流模式的剪切产生。