Local linear gyrokinetic simulations show that electron temperature gradient (ETG) instabilities are the fastest growing modes for $k_y \rho_i \gtrsim 0.1$ in the steep gradient region for a JET pedestal discharge (92174) where the electron temperature gradient is steeper than the ion temperature gradient. Here, $k_y$ is the wavenumber in the direction perpendicular to both the magnetic field and the radial direction, and $\rho_i$ is the ion gyroradius. At $k_y \rho_i \gtrsim 1$, the fastest growing mode is often a novel type of toroidal ETG instability. This toroidal ETG mode is driven at scales as large as $k_y \rho_i \sim (\rho_i/\rho_e) L_{Te} / R_0 \sim 1$ and at a sufficiently large radial wavenumber that electron finite Larmor radius effects become important; that is, $K_x \rho_e \sim 1$, where $K_x$ is the effective radial wavenumber. Here, $\rho_e$ is the electron gyroradius, $R_0$ is the major radius of the last closed flux surface, and $1/L_{Te}$ is an inverse length proportional to the logarithmic gradient of the equilibrium electron temperature. The fastest growing toroidal ETG modes are often driven far away from the outboard midplane. In this equilibrium, ion temperature gradient instability is subdominant at all scales and kinetic ballooning modes are shown to be suppressed by $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ shear. ETG modes are very resilient to $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ shear. Heuristic quasilinear arguments suggest that the novel toroidal ETG instability is important for transport.

中文翻译：

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JET-ILW 基座线性谱中的环形和平板 ETG 不稳定性优势

局部线性陀螺动力学模拟表明，电子温度梯度 (ETG) 不稳定性是 $k_y \rho_i \gtrsim 0.1$ 在陡峭梯度区域的 JET 基座放电 (92174) 中增长最快的模式，其中电子温度梯度比离子更陡温度梯度。其中，$k_y$ 是垂直于磁场和径向的方向上的波数，$\rho_i$ 是离子回旋半径。在 $k_y \rho_i \gtrsim 1$ 处，增长最快的模式通常是一种新型的环形 ETG 不稳定性。这种环形 ETG 模式的驱动尺度高达 $k_y \rho_i \sim (\rho_i/\rho_e) L_{Te} / R_0 \sim 1$ 并且在足够大的径向波数下，电子有限拉莫尔半径效应变得很重要；即 $K_x \rho_e \sim 1$，其中 $K_x$ 是有效径向波数。这里，$\rho_e$ 是电子陀螺半径，$R_0$ 是最后一个闭合通量表面的主半径，$1/L_{Te}$ 是与平衡电子温度的对数梯度成反比的长度。增长最快的环形 ETG 模式通常远离舷外中板。在这个平衡中，离子温度梯度不稳定性在所有尺度上都是次要的，并且动力学膨胀模式被 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ 剪切抑制。ETG 模式对 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ 剪切非常有弹性。启发式拟线性论证表明，新型环形 ETG 不稳定性对运输很重要。$1/L_{Te}$ 是与平衡电子温度的对数梯度成反比的长度。增长最快的环形 ETG 模式通常远离舷外中板。在这个平衡中，离子温度梯度不稳定性在所有尺度上都是次要的，并且动力学膨胀模式被 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ 剪切抑制。ETG 模式对 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ 剪切非常有弹性。启发式拟线性论证表明新型环形 ETG 不稳定性对运输很重要。$1/L_{Te}$ 是与平衡电子温度的对数梯度成反比的长度。增长最快的环形 ETG 模式通常远离舷外中板。在这个平衡中，离子温度梯度不稳定性在所有尺度上都是次要的，并且动力学膨胀模式被 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ 剪切抑制。ETG 模式对 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ 剪切非常有弹性。启发式拟线性论证表明，新型环形 ETG 不稳定性对运输很重要。离子温度梯度不稳定性在所有尺度上都是次要的，并且动力学膨胀模式被 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ 剪切抑制。ETG 模式对 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ 剪切非常有弹性。启发式拟线性论证表明，新型环形 ETG 不稳定性对运输很重要。离子温度梯度不稳定性在所有尺度上都是次要的，并且动力学膨胀模式被 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B} $ 剪切抑制。ETG 模式对 $\mathbf{ E} \times \mathbf{ B}$ 剪切非常有弹性。启发式拟线性论证表明，新型环形 ETG 不稳定性对运输很重要。