Particle and energy transport in the edge transport barrier is analysed in the presence of magnetic field perturbations from external resonant coils successfully used recently for the mitigation of type I edge localized modes (ELMs). The modification of transport due to charged particle and heat flows along perturbed field lines in a small region near the separatrix, spanning from 2% to 4% of the total poloidal flux, where complete stochastization is provided by the overlap of the main magnetic islands, is taken into account. The observed reduction of the density in plasmas of low collisionality is explained by the generation of charged particle flows along perturbed field lines, the increase in the electron and ion temperatures in the barrier—by the reduction of the perpendicular neoclassical transport with decreasing density and non-locality of parallel heat transport. On the basis of the heat flux limit concept in a deeply collisionless regime, the parallel thermal conductivities are taken to be 17 times smaller for electrons and 7 times smaller for ions than from a standard free-streaming estimate. The model elaborated before is developed further by taking into account the radial variation of the inclination angle of stochastic field lines and convective energy losses including the acceleration of ions by the pressure gradient and ambipolar electric field. It is demonstrated that convection of parallel kinetic energy of ions gives greater losses than parallel thermal conduction in the outer 50% of the stochastic layer and its inclusion improves the agreement with experimental results. This modelling is performed by assuming in agreement with observations that the influx of recycling neutrals through the separatrix is not reduced with I-coils compared with its level between ELMs before the mitigation stage. By trying to match experimental profiles with this influx decrease, some enhanced thermal losses of another nature than that considered here are needed in order to mitigate the drop in the perpendicular thermal conductivities for the assumed density scaling. The impact of the neutral particle influx increase by gas puffing applied in order to restore the plasma density is investigated.
周辺輸送障壁における粒子およびエネルギー輸送を、近年タイプI周辺局在モード（ELM）の緩和に成功している外部共鳴コイルによる磁場摂動の存在下で解析した。セパラトリックス近傍の、全ポロイダル磁束の2%から4%に及ぶ小さな領域において、主磁気島の重なりにより完全なストカスティ化が生じ、摂動磁力線に沿った荷電粒子および熱流による輸送の変化を考慮した。低衝突度プラズマにおける密度減少は、摂動磁力線に沿った荷電粒子流の生成によって説明され、障壁内の電子およびイオン温度の上昇は、密度減少に伴う垂直方向の新古典輸送の低減と、平行方向熱輸送の非局所性によって説明される。深い無衝突領域における熱流束限界の概念に基づき、平行方向熱伝導率は、標準的な自由ストリーミング評価と比較して、電子で17倍、イオンで7倍小さくとられる。既開発のモデルをさらに発展させ、ストカスティック磁力線の傾斜角の動径方向変化、ならびに圧力勾配と両極性電場によるイオン加速を含む対流エネルギー損失を考慮した。ストカスティック層の外側50%において、イオンの平行方向運動エネルギーの対流による損失は平行方向熱伝導による損失よりも大きく、その効果を含めることにより実験結果との一致が改善されることが実証された。このモデリングは、ELM緩和前のELM間期レベルと比較して、Iコイル使用時にはリサイクリング中性粒子のセパラトリックス通過フラックスが減少しないという観測事実を仮定して行われる。このフラックス減少を伴う実験密度分布の再現を試みた場合、仮定された密度スケーリングにおける垂直方向熱伝導率の低下を相殺するために、ここで考慮されたものとは異なる追加の熱損失機構が必要となることが示された。密度回復のためのガス入射による中性粒子フラックス増加の影響についても調査した。