The Goldston heuristic estimate of the scrape-off layer width (Goldston 2012 Nucl. Fusion52013009) is reconsidered using a fluid description for the plasma dynamics. The basic ingredient is the inclusion of a compressible diamagnetic drift for the particle cross field transport. Instead of testing the heuristic model in a sophisticated numerical simulation including several physical mechanisms working together, the purpose of this work is to point out basic consequences for a drift-dominated cross field transport using a reduced fluid model. To evaluate the model equations and prepare them for subsequent numerical solution a specific analytical model for 2D magnetic field configurations with X-points is employed. In a first step parameter scans in high-resolution grids for isothermal plasmas are done to assess the basic formulas of the heuristic model with respect to the functional dependence of the scrape-off width on the poloidal magnetic field and plasma temperature. Particular features in the 2D-fluid calculations—especially the appearance of supersonic parallel flows and shock wave like bifurcational jumps—are discussed and can be understood partly in the framework of a reduced 1D model. The resulting semi-analytical findings might give hints for experimental proof and implementation in more elaborated fluid simulations.
Goldstonのスクレイプオフ層幅の経験則的推定（Goldston 2012 Nucl. Fusion52013009）を、プラズマの流体記述を用いて再検討する。基本的な要素は、粒子の輸送に対する圧縮性反磁性ドリフトの導入である。複数の物理機構が同時に作用する高度な数値シミュレーションで経験則モデルを検証するのではなく、この研究の目的は、簡約化された流体モデルを用いて、ドリフト支配の輸送に対する基本的な帰結を明らかにすることである。モデル方程式を評価し、その後の数値解法に備えるため、X点を有する2次元磁場配位に対する特定の解析モデルを用いる。第一段階として、等温プラズマに対する高分解能グリッド上でのパラメータ走査を行い、ポロイダル磁場およびプラズマ温度に対するスクレイプオフ層幅の関数依存性に関して、経験則モデルの基本式を評価する。2次元流体計算における特徴的な現象—特に超音速平行流と衝撃波様の分岐の出現—について考察し、これらは1次元簡約モデルの枠組みで部分的に理解できることを示す。得られた半解析的結果は、実験的検証およびより洗練された流体シミュレーションへの実装に対する示唆を与える可能性がある。