Transport of plasma from the edge pedestal gradient region into the scrape-off layer (SOL) forms the heat exhaust channel. The properties of this channel are critical for future tokamak devices. The SOL heat-flux width is believed to be set by a competition between classical parallel transport and turbulent cross-field transport. In previous work, (Myra et al 2011 J. Nucl. Mat.415 S605) focusing on modeling of the heat-flux width in the National Spherical Torus Experiment (NSTX), the possibility of a transition from quasi-diffusive to convective transport in the SOL was noticed. This transition, and the scaling of the heat-flux width, is explored here through additional SOL turbulence simulations using the SOLT code (Russell et al 2009 Phys. Plasmas16 122304). At the transition, the transport becomes intermittent, and the SOL width is broadened due to blob emission. Critical parameters for the transition are investigated, including the power flux into the SOL, the field line pitch, the connection length and the plasma collisionality. An inverse dependence of the heat-flux width on the poloidal field, also seen routinely in experiments, is noted and explained qualitatively.
周辺ペデスタル勾配領域からスクレイプオフ層(SOL)へのプラズマ輸送は、熱排気チャネルを形成する。このチャネルの特性は、将来のトカマク装置にとって極めて重要である。SOL熱流束幅は、古典的な平行輸送と乱流的な横断輸送との間の競合によって決定されると考えられている。これまでの研究(Myra et al 2011 J. Nucl. Mat.415 S605)では、国立球状トーラス実験装置(NSTX)における熱流束幅のモデリングに焦点を当て、SOLにおける準拡散輸送から対流輸送への遷移の可能性が指摘された。本論文では、SOLTコード(Russell et al 2009 Phys. Plasmas16 122304)を用いた追加のSOL乱流シミュレーションを通じて、この遷移と熱流束幅のスケーリングを探求する。遷移時には、輸送が間欠的になり、ブロブ放出によりSOL幅が拡大する。遷移の臨界パラメータとして、SOLへのパワーフラックス、磁力線ピッチ、接続長、プラズマ衝突頻度を調査する。また、実験でも日常的に観測される熱流束幅のポロイダル磁場に対する逆依存性が確認され、定性的に説明される。