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Global gyrokinetic simulations of the H-mode tokamak edge pedestal

机译：H模式托卡马克边缘基座的整体陀螺动力学模拟

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Global gyrokinetic simulations of DIII-D H-mode edge pedestal show two types of instabilities may exist approaching the onset of edge localized modes: an intermediate-n, high frequency mode which we identify as the "kinetic peeling ballooning mode (KPBM)," and a high-n, low frequency mode. Our previous study [W. Wan, Phys. Rev. Lett. 109, 185004 (2012)] has shown that when the safety factor profile is flattened around the steep pressure gradient region, the high-n mode is clearly kinetic ballooning mode and becomes the dominant instability. Otherwise, the KPBM dominates. Here, the properties of the two instabilities are studied by varying the density and temperature profiles. It is found that the KPBM is destabilized by density and ion temperature gradient, and the high-n mode is mostly destabilized by electron temperature gradient. Nonlinear simulations with the KPBM saturate at high levels. The equilibrium radial electric field (Er) reduces the transport. The effect of the parallel equilibrium current is found to be weak.
机译：DIII-D H模式边缘基座的全球陀螺动力学仿真显示，在接近边缘局部模式时，可能会存在两种类型的不稳定性：一种中级n高频模式，我们将其称为“动能剥离膨胀模式（KPBM）”，和高n低频模式。我们以前的研究[W.万，物理。牧师109，185004（2012）]已经表明，当安全因子分布在陡峭的压力梯度区域附近变平坦时，高n模式显然是动态膨胀模式，并且成为主要的不稳定性。否则，KPBM占主导地位。在这里，通过改变密度和温度分布图来研究这两种不稳定性的性质。发现KPBM因密度和离子温度梯度而不稳定，而高n模大部分因电子温度梯度而不稳定。使用KPBM进行的非线性模拟会在较高水平上饱和。平衡径向电场（Er）减少了输运。发现并联平衡电流的影响微弱。

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