A theory of the anomalous transport coefficient in toroidal helical systems (such as stellarators, torsatron and Heliotron devices) is developed. The theoretical formalism of self-sustained turbulence is applied to the interchange mode turbulence and ballooning mode turbulence. The nonlinear destabilization of microscopic modes by the current diffusivity is the key for the anomalous transport. A general form of the anomalous transport coefficient in toroidal plasmas is derived. The intrinsic importance of the pressure gradient, collisionless skin depth and Alfven transit time is confirmed. The geometrical factors which characterize the magnetic configurations are also obtained. The theory is extended to study the influence of parallel compressibility. The ion viscosities of the perpendicular and parallel momenta, electron viscosity and energy diffusion coefficient are obtained. The comparison with experimental results is also given.
トロイダルヘリカルシステム(ステラレーター、トーサトロン、ヘリオトロン装置など)における異常輸送係数の理論を展開する。自己維持乱流の理論的枠組みを、交換型モード乱流およびバルーニング型モード乱流に適用する。電流拡散率による微視的不安定モードの非線形不安定化が、異常輸送の鍵となる機構である。トロイダルプラズマにおける異常輸送係数の一般形式を導出する。圧力勾配、無衝突表皮深さ、アルフヴェン通過時間の本質的な重要性が確認される。磁気配位を特徴づける幾何学的因子も導出される。この理論は、平行方向圧縮性の影響を調べるために拡張される。垂直方向および平行方向の運動量に対するイオン粘性係数、電子粘性係数、およびエネルギー拡散係数が得られる。実験結果との比較も示される。