Edge turbulence called 'filaments' is one of the most interesting things to study in the field of plasma science. In this paper, it is demonstrated that a plasma model based on filaments could be made using a single-fluid MHD approach including ions and electrons. According to this model, non-uniform heating with, for example, neutral beam injection or cooling with local recycling makes a 'blob', and the blob extent is mainly along the magnetic field. Due to large thermal conduction parallel to the magnetic field the blob should have a shape called a 'filament'. During the extension process by which a blob becomes a filament it moves and/or rotates across the magnetic field due to an unbalanced jxB force. Using this model, the energy confinement time will be proportional to the total plasma current, if the filament generation rate is independent of the magnetic field.
「フィラメント」と呼ばれる端部乱流は、プラズマ科学の分野において研究する上で最も興味深い対象の一つである。本論文では、イオンと電子を含む単一流体MHDアプローチを用いて、フィラメントに基づくプラズマモデルを構築できることを実証する。このモデルによれば、例えば中性粒子ビーム入射による不均一加熱や、局所的なリサイクリングによる冷却は「ブロブ」を生成し、そのブロブの広がりは主に磁場に沿った方向である。磁場に平行な熱伝導が大きいため、ブロブは「フィラメント」と呼ばれる形状をとるはずである。ブロブがフィラメントへと伸展する過程において、不均衡なj×B力によって、磁場を横切って移動および/または回転する。このモデルを用いると、フィラメント生成率が磁場に依存しない場合、エネルギー閉じ込め時間は全プラズマ電流に比例することになる。