Neutral particles that are present at the edge of plasma magnetic confinement devices can play an important role in energy and momentum transport, and their effects should be accounted for. This work uses the drift ordering to derive a closed fluid description for a collisional, magnetized, partially ionized plasma. Charge-exchange, ionization and recombination processes are taken into account. It is assumed that electron distribution function is unaffected by atomic processes, so that electron–ion momentum and energy exchange are described by the usual expressions for a fully ionized plasma, and that neutral–neutral collisions are unimportant. The collisional fluid equations derived herein generalize the drift-ordered description of a fully ionized collisional plasma (Catto P J et al 2004 Phys. Plasmas11 90), agree with the MHD-ordered description of a partially ionized plasma (Helander P et al 1994 Phys. Plasmas1 3174) in the large-flow limit and can be used to describe both turbulent and collisional behavior of a partially ionized plasma.
磁気閉じ込め装置の周辺部に存在する中性粒子は、エネルギーと運動量の輸送において重要な役割を果たす可能性があり、その効果を考慮に入れるべきである。本研究では、ドリフト秩序化を用いて、衝突性の磁化された部分電離プラズマに対する閉じた流体記述を導出する。電荷交換、電離、再結合の過程が考慮される。電子分布関数は原子過程の影響を受けないと仮定され、そのため電子-イオン間の運動量とエネルギーの交換は、完全電離プラズマに対する通常の式によって記述され、また中性子-中性子衝突は重要ではないと仮定される。ここで導出された衝突性流体方程式は、完全電離衝突性プラズマのドリフト秩序化記述（Catto P J et al 2004 Phys. Plasmas11 90）を一般化し、大流量極限において部分電離プラズマのMHD秩序化記述（Helander P et al 1994 Phys. Plasmas1 3174）と一致し、部分電離プラズマの乱流的挙動と衝突的挙動の両方を記述するために使用できる。