Edge carbon impurity flow in the stochastic layer of the Large Helical Device (LHD) has been investigated with the three-dimensional (3D) edge transport code EMC3-EIRENE. The simulated synthetic C3+ impurity flow profile from EMC3-EIRENE shows a reasonable agreement with the vacuum ultraviolet (VUV) measurements according to the CIV (1548.20 × 2 Å) Doppler- shift spectrum. The same horizontally outward C3+ impurity flows at the top and bottom edges of the stochastic layer are determined by the 3D magnetic field structure and the parallel C3+ impurity flow velocity. The observed up-down asymmetric structure of the C3+ impurity flow at the top and bottom edges is caused by the vertical displacement of the VUV spectrometer from the midplane. The horizontally outward shift of the magnetic axis position from 3.6 to 3.9 m leads to a change of the C3+ impurity flow direction at the top and bottom edges. For a high upstream plasma density, the transport of the C3+ impurity flow is mainly determined by the background parallel plasma flow, while a reversed C3+ impurity flow is obtained for a low upstream plasma density, due to the expansion of the thermal force dominant regions. The enhanced thermal force leads to a suppression of the impurity screening effect.
LHD(大型ヘリカル装置)のストキャスティック層における炭素不純物流は、3次元周辺輸送コードEMC3-EIRENEを用いて調査された。EMC3-EIRENEから得られたシミュレーションによるC3+不純物流プロファイルは、CIV(1548.20×2 Å)ドップラーシフトスペクトルによる真空紫外(VUV)測定結果と合理的な一致を示した。ストキャスティック層の上端および下端における水平方向外向きのC3+不純物流は、3次元磁場構造と平行方向のC3+不純物流速によって決定される。上端および下端におけるC3+不純物流の観測された上下非対称構造は、VUV分光器の赤道面からの垂直方向のずれに起因する。磁気軸位置の水平方向の外側シフト(3.6 mから3.9 m)は、上端および下端におけるC3+不純物流の方向の変化をもたらす。高密度上流プラズマでは、C3+不純物流の輸送は主に背景プラズマの平行流によって決定される一方、低密度上流プラズマでは、熱力支配領域の拡大により、C3+不純物流の反転が得られる。熱力の増強は、不純物遮蔽効果の抑制をもたらす。