One important area of disagreement between radial transport theory and the ELMO Bumpy Torus (EBT) experiment has been the degree of collisionality of the toroidal plasma electrons. Experiment shows relatively warm electrons (kTe ≈ 300–600 eV) and collisionless scaling, i.e. energy confinement increasing with temperature. But results of early one-dimensional (1-D), neoclassical transport models with radially inward pointing electric fields are limited to relatively cool electrons (kTe ∼ 100–200 eV) and collisional scaling. In this paper these early results are extended to include lowest-order effects of ion diffusion in regions where poloidal drift frequencies are small. The effects of direct, or non-diffusive, losses in such regions are neglected along with the effects of finite radial electric fields on electron transport coefficients and of self-consistent poloidal electric fields on ion transport coefficients. Results show that solutions in the collisionless electron regime do exist. Furthermore, when the effects of finite electron ring beta on magnetic fields near the plasma edge are included, these solutions occur at power levels consistent with experiment.
放射状輸送理論とELMOバンプトーラス(EBT)実験との間の重要な不一致領域の一つは、トーラス状プラズマ電子の衝突度であった。実験では比較的高温の電子(kTe ≈ 300–600 eV)と無衝突スケーリング、すなわちエネルギー閉じ込めが温度とともに増加することが示されている。しかし、初期の一次元(1-D)新古典輸送モデルで動径方向内向き電場を伴うものは、比較的低温の電子(kTe ∼ 100–200 eV)と衝突スケーリングに限定されていた。本論文では、これらの初期結果を、ポロイダルドリフト周波数が小さい領域におけるイオン拡散の最低次効果を含むように拡張する。そのような領域における直接損失または非拡散損失の影響は無視し、電子輸送係数に対する有限の動径電場の影響およびイオン輸送係数に対する自己無撞着なポロイダル電場の影響も無視する。結果は、無衝突電子領域における解が確かに存在することを示している。さらに、プラズマ端近傍の磁場に対する有限の電子ベータの影響を含めると、これらの解は実験と一致する出力レベルで生じる。