The effect of finite Larmor radius on the transport of passive charged test particles moving in turbulent electrostatic fields is investigated. The turbulent field is governed by a flexible model which is able to produce turbulence where zonal flows are damped or free to self-generate. A subtle interplay between trapping in small scale vortices and entrainment in larger scale zonal flows determines the rate, character and Larmor radius dependence of the test particle transport. When zonal flows are damped, the transport is classically diffusive, with Gaussian statistics, and the rate of transport decreases with increasing Larmor radius. Once the Larmor radius is larger than the typical radius of the turbulent vortices, the rate of transport remains roughly constant. When zonal flows are allowed non-Gaussian statistics are observed. Radial transport (across the zones) is subdiffusive and decreases with the Larmor radius at a slower rate. Poloidal transport (along the zones), however, is superdiffusive and increases with small values of the Larmor radius.
有限ラーマー半径が、乱流静電場中を運動する受動的荷電テスト粒子の輸送に及ぼす影響を調べた。乱流場は、帯状流が減衰する乱流または帯状流が自発的に生成される乱流を生成できる柔軟なモデルによって支配される。小規模渦への捕捉と大規模帯状流への巻き込みの間の微妙な相互作用が、テスト粒子輸送の速度、特性、およびラーマー半径依存性を決定する。帯状流が減衰する場合、輸送は古典的に拡散的であり、ガウス統計を示し、輸送速度はラーマー半径の増加とともに減少する。ラーマー半径が乱流渦の典型的な半径よりも大きくなると、輸送速度はほぼ一定のままである。帯状流が許容される場合、非ガウス統計が観測される。動径方向の輸送(帯状流を横切る方向)は亜拡散的であり、ラーマー半径とともに緩やかな速度で減少する。一方、ポロイダル方向の輸送(帯状流に沿った方向)は超拡散的であり、ラーマー半径の小さな値とともに増加する。