The edge turbulence model Hermes (Dudson et al 2017 Plasma Phys. Control. Fusion59 05401) is set up for plasma boundary simulations with an radiofrequency (RF) antenna, using parameters characteristic of a tokamak edge. Cartesian slab geometry is used with thin plate limiters representing the ion cyclotron range of frequency (ICRF) antenna side-wall limiters. Ad-hoc DC electric biasing of the limiters, motivated by calculations with VSim (Nieter et al 2004 J. Comput. Phys.196 448), represents an induced RF sheath rectified potential in the plasma turbulence model. Flux-driven turbulence simulations demonstrate a realistic distribution of plasma profiles and fluctuations. There is a clear effect of the antenna sheath voltage leading to formation of convective cells; bias-induced convective transport flattens the scrape-off layer density profile and fluctuations penetrate into the shadow region of the limiters as the bias voltage increases. Turbulent transport for impurity ions is inferred by following ion trajectories in the simulated plasma turbulence fields, showing Bohm-like effective diffusion rates. All in all, the model elucidates the key physical phenomena governing the effects of ICRF-induced antenna biasing on the tokamak boundary plasma.
エッジ乱流モデルHermes（Dudson et al 2017 Plasma Phys. Control. Fusion59 05401）は、トカマクエッジに特徴的なパラメータを用いて、高周波（RF）アンテナを伴うプラズマ境界シミュレーション用に構築される。イオンサイクロトロン周波数帯域（ICRF）アンテナの側壁リミッタを表す薄板リミッタを備えたデカルト・スラブ形状が使用される。VSim（Nieter et al 2004 J. Comput. Phys.196 448）による計算に動機づけられたリミッタへのアドホックなDC電圧バイアス印加は、プラズマ乱流モデルにおける誘起RFシース整流電位を表現する。束駆動乱流シミュレーションは、プラズマ分布とゆらぎの現実的な分布を示す。アンテナシース電圧が対流セル形成をもたらす明確な効果があり、バイアス誘起対流輸送はスクレイプオフ層の密度分布を平坦化し、バイアス電圧の増加に伴ってゆらぎがリミッタの影領域へ浸透する。不純物イオンの乱流輸送は、シミュレーションされたプラズマ乱流場内でのイオン軌道追跡によって推定され、ボーム様の実効拡散係数を示す。全体として、このモデルは、ICRF誘起アンテナバイアス印加がトカマク境界プラズマに及ぼす影響を支配する主要な物理現象を解明する。