The universality of the observed characteristics of sheared flows points to a general ingredient to explain the damping/driving mechanisms responsible for the development of these flows in the plasma boundary region of fusion devices. Experiments in the TJ-II stellarator showing that the generation of spontaneous sheared flows at the plasma edge requires a minimum plasma density or density gradient, open a unique possibility to characterize the dynamics of sheared flow development in fusion plasmas.The effective viscosity at the plasma edge can be deduced by means of the decay rate of the perpendicular flow measurement once the driving force has been removed. Changes in the plasma rotation and turbulence have been studied when an electric field is externally applied at the plasma edge. The relaxation of flows and radial electric fields has been compared in the edge plasma region of TJ-II stellarator and CASTOR tokamak showing a striking similarity. The findings can help to test neoclassical and anomalous damping mechanisms in fusion plasmas.Finally, the emergence of the plasma edge sheared flow as a function of plasma density can be explained using a simple second-order phase transition model that reproduces many of the features of the TJ-II experimental data while capturing the qualitative features of the transition near the critical point.
観測されたシア流の特性の普遍性は、核融合装置のプラズマ境界領域におけるこれらの流れの発達を担う減衰/駆動機構を説明するための一般的な要素を示している。TJ-IIステラレーターでの実験は、プラズマ端部での自発的シア流の生成が最小のプラズマ密度または密度勾配を必要とすることを示しており、核融合プラズマにおけるシア流発展の動力学を特徴付ける独自の可能性を開く。プラズマ端部での有効粘性は、駆動力が除去された後の垂直流測定の減衰率を用いて推定することができる。プラズマ端部に外部から電場を印加したときのプラズマ回転と乱流の変化が研究されてきた。TJ-IIステラレーターとCASTORトカマクの端部プラズマ領域における流れと径方向電場の緩和が比較され、顕著な類似性が示されている。これらの発見は、核融合プラズマにおける新古典的および異常的減衰機構を検証するのに役立つ。最後に、プラズマ密度の関数としてのプラズマ端部シア流の出現は、臨界点近傍の遷移の定性的特徴を捉えつつ、TJ-IIの実験データの多くの特徴を再現する単純な二次相転移モデルを用いて説明することができる。