We study the effect of a diverted magnetic geometry on edge plasma turbulence, focusing on the three-dimensional structure and dynamics of filaments, also called blobs, in simulations of the WEST tokamak, featuring a primary and secondary X-point. For this purpose, in addition to classical analysis techniques, we apply here a novel fully 3D blob recognition and tracking (BRAT) algorithm, allowing for the first time to resolve the three-dimensional structure and dynamics of the blobs in a turbulent 3D plasma featuring a realistic magnetic geometry. The results are tested against existing theoretical scalings of blob velocity (Myra et al 2006 Phys. Plasmas). The complementary analysis of the 3D structure of the filaments shows how they disconnect from the divertor plate in the vicinity of the X-points, leading to a transition from a sheath-connected regime to the ideal-interchange one. Furthermore, the numerical results show non-negligible effects of the turbulent background plasma: approximately half of the detected filaments are involved in mutual interactions, eventually resulting in negative radial velocities, and a fraction of the filaments is generated by turbulence directly below the X-point.
我々は、ダイバータ磁気配位が周辺プラズマ乱流に及ぼす影響を研究し、WESTトカマクのシミュレーションにおけるフィラメント(ブロブとも呼ばれる)の三次元構造とダイナミクスに焦点を当てる。WESTトカマクは、一次および二次X点を特徴とする。この目的のため、従来の解析手法に加えて、新規の完全三次元ブロブ認識・追跡(BRAT)アルゴリズムを適用し、現実的な磁気配位を有する乱流三次元プラズマ中のブロブの三次元構造とダイナミクスを初めて解像する。結果は、既存のブロブ速度の理論スケーリング(Myra et al 2006 Phys. Plasmas)に対して検証される。フィラメントの三次元構造の補完的解析は、X点近傍でフィラメントがダイバータ板からどのように分離するかを示し、シース結合領域から理想交換型領域への遷移をもたらす。さらに、数値結果は乱流背景プラズマの無視できない影響を示す:検出されたフィラメントの約半数が相互相互作用に関与し、最終的に負の径方向速度をもたらし、一部のフィラメントはX点直下の乱流によって生成される。