Fluctuations in the boundary region of the Alcator C-Mod device are investigated with mirror Langmuir probe and gas puff imaging measurements in a series of experiments with a scan in core plasma density. This reveals the familiar broadening and flattening of the radial electron density profile in the scrape-off layer (SOL). A time delay estimation method is applied to deduce blob velocities at various radial positions within the boundary region. In discharges characterized by low core plasma density, the dynamics of blobs manifest in the far SOL, exhibiting radial velocities reaching up to . As the core plasma density approaches the empirical discharge density limit, blob dynamics come to dominate the entire SOL, extending even inside the last closed magnetic flux surface with radial velocities exceeding . The fluctuations measured at any given location within the gas puff imaging field-of-view display pronounced intermittency in the region primarily governed by blob structures. Both the radial profiles and the fluctuations are in agreement with a stochastic model describing the blobs as a super-position of uncorrelated pulses moving radially outwards, predicting a particle density profile e-folding length given by the product of the radial blob velocity and the parallel loss time. With increasing core plasma density, the blobs move faster, the average particle density in the far SOL increases and the fluctuations become more intermittent, which will result in enhanced plasma–surface interactions.
Alcator C-Mod装置の境界領域におけるゆらぎは、コアプラズマ密度のスキャンを伴う一連の実験において、ミラーラングミュアプローブとガスパフイメージング測定を用いて調査された。これにより、スクレイプオフ層(SOL)における動径電子密度分布のよく知られた広がりと平坦化が明らかになる。時間遅延推定法を適用して、境界領域内の様々な動径位置におけるブロブ速度を推定した。低コアプラズマ密度を特徴とする放電では、ブロブのダイナミクスは遠方SOLにおいて顕在化し、動径速度は最大 . に達する。コアプラズマ密度が経験的放電密度限界に近づくにつれて、ブロブのダイナミクスはSOL全体を支配するようになり、最終閉磁気面の内側にまで及び、その動径速度は . を超える。ガスパフイメージングの視野内の任意の位置で測定されたゆらぎは、主にブロブ構造によって支配される領域において顕著な間欠性を示す。動径分布とゆらぎの両方は、ブロブを径方向外向きに移動する無相関パルスの重ね合わせとして記述する確率モデルと一致しており、このモデルは粒子密度分布のe-folding長が動径ブロブ速度と平行損失時間の積で与えられると予測する。コアプラズマ密度の増加に伴い、ブロブはより速く移動し、遠方SOLの平均粒子密度は増加し、ゆらぎはより間欠的になり、その結果、プラズマ・表面相互作用が強化される。