The radial electric field in the plasma edge is studied in the Large Helical Device (LHD) experiments. When magnetic field lines become stochastic or open at the plasma edge and connected to the vessel, electrons are lost faster than ions along these field lines. Then, a positive electric field appears in the plasma edge. The radial electric field profile can be used to detect the effective plasma boundary. Magnetic topology is an important issue in stellarator and tokamak research because the 3D boundary has the important role of controlling MHD edge stability with respect to ELMs, and plasma detachment. Since the stochastic magnetic field layer can be controlled in the LHD by changing the preset vacuum magnetic axis, this device is a good platform to study the properties of the radial electric field that appear with the different stochastic layer width. Two magnetic configurations with different widths of the stochastic layer as simulated in vacuum are studied for low-β discharges. It has been found that a positive electric field appeared outside of the last closed flux surface. In fact the positions of the positive electric field are found in the boundary between of the stochastic layer and the scrape-off layer. To understand where is the boundary of the stochastic layer and the scrape-off layer, the magnetic field lines are analyzed statistically. The variance of the magnetic field lines in the stochastic layer is increased outwards for both configurations. However, the skewness, which means the asymmetry of the distribution of the magnetic field line, increases for only one configuration. If the skewness is large, the connection length becomes effectively short. Since that is consistent with the experimental observation, the radial electric field can be considered as an index of the magnetic topology.
プラズマ周辺部における径方向電場が、大型ヘリカル装置（LHD）実験において研究されている。磁力線が確率的または開放状態となり、容器壁に接続される場合、電子はイオンよりも速くこれらの磁力線に沿って損失する。その結果、プラズマ周辺部に正の電場が形成される。径方向電場分布は、有効なプラズマ境界を検出するために用いることができる。磁気トポロジーは、ステラレーターやトカマク研究において重要な問題である。なぜなら、3次元境界は、ELMに対するMHD周辺安定性とプラズマ脱離を制御する上で重要な役割を果たすからである。LHDでは、予め設定された真空磁気軸を変更することにより、確率的磁場層を制御することができる。したがって、LHDは、異なる確率的層幅に伴って現れる径方向電場の特性を研究するための優れたプラットフォームである。真空状態でシミュレーションされた異なる確率的層幅を持つ2つの磁気配位が、低ベータ放電に対して研究された。その結果、最終閉鎖磁気面の外側に正の電場が現れることが見出された。実際、正の電場の位置は、確率的層とスクレイプオフ層の間の境界に見出された。確率的層とスクレイプオフ層の間の境界を理解するために、磁力線が統計的に解析された。確率的層における磁力線の分散は、両方の配位において外側に向かって増加することが示された。しかし、磁力線分布の非対称性を意味する歪度は、一方の配位においてのみ増加した。歪度が大きい場合、接続長は実効的に短くなる。これは実験観測と一致するため、径方向電場は磁気トポロジーの指標と見なすことができる。