Examination of radial electric field (Er) profiles in the scrape-off layer (SOL) of ASDEX Upgrade (AUG) and JET revealed large discrepancies between 2D fluid edge modelling and experiment. Experimental profiles of plasma potential (Vp) in the outer (low field) side of the plasma, obtained with reciprocating Langmuir probes, decay radially with electron temperature, Te, with the −eEr/∇Te ratio being > 1.5. In contrast, code simulated Er are fairly low in most of the SOL (compared with −∇Te/e). Modelling with kinetic treatment of neutrals and drifts was performed using the SOLPS code for AUG cases and EDGE2D-Nimbus for JET cases.Mismatches between modelled and experimental Er may be caused by the recently established tendency for the SOLPS code to underestimate Te in the divertor of AUG. It was attributed to non-locality of parallel transport of supra-thermal, heat-carrying electrons originating upstream of the divertor, which are usually only weakly collisional and can penetrate, with few collisions, to the target. Ratios −eEr/∇Te obtained from the probe measurements in JET are of order 1.6, while in AUG, JT-60U and TCV they are of order 3. Such high values point to the possibility of fast electrons contributing, apart from target heat fluxes, also to the formation of the Debye sheath.The problem of the underestimation of Er in the codes must be closely related with the well-known problem of the underestimation of those parts of parallel ion flows in the SOL that are influenced by the toroidal field direction. It was demonstrated earlier that parallel ion flow at the outer midplane is dominated by the ion Pfirsch–Schlüter flow, which in turn is partly driven by the radial electric field. The Te and Er discrepancies, as well as discrepancies between simulated and experimental parallel ion flows, raise a question of the validity of fluid codes for the plasma edge modelling and prompt the inclusion of kinetic effects into present-day 2D fluid codes which assume strong collisionality.
ASDEX Upgrade (AUG) および JET のスクレイプオフ層 (SOL) における径方向電場 (Er) プロファイルの調査により、2D流体エッジモデリングと実験の間に大きな不一致が明らかになった。往復ランクミュアプローブで得られたプラズマ外側（低磁場側）のプラズマ電位 (Vp) の実験プロファイルは、電子温度 Te とともに径方向に減衰し、−eEr/∇Te 比は > 1.5 である。対照的に、コードでシミュレートされた Er は、SOL の大部分で（−∇Te/e と比較して）かなり低い。中性粒子とドリフトの運動論的取り扱いを伴うモデリングは、AUG の場合には SOLPS コード、JET の場合には EDGE2D-Nimbus を用いて実施された。モデル化された Er と実験の Er の不一致は、SOLPS コードが AUG のダイバータにおける Te を過小評価するという最近確立された傾向によって引き起こされる可能性がある。これは、ダイバータの上流に起源を持つ超熱的で熱を運ぶ電子の平行輸送の非局所性に起因するとされた。これらの電子は通常、弱い衝突しか受けず、ほとんど衝突せずにターゲットまで到達できる。JET のプローブ測定から得られた −eEr/∇Te 比は約 1.6 であるのに対し、AUG、JT-60U、TCV では約 3 である。このような高い値は、高速電子がターゲット熱流束に加えて、デバイシースの形成にも寄与する可能性を示している。コードにおける Er の過小評価の問題は、SOL 内の平行イオン流のうちトロイダル磁場方向の影響を受ける部分の過小評価というよく知られた問題と密接に関連しているはずである。以前に、外側中平面での平行イオン流はイオン Pfirsch–Schlüter 流によって支配され、その流れは部分的に径方向電場によって駆動されることが実証された。Te と Er の不一致、およびシミュレーションと実験の平行イオン流の不一致は、プラズマエッジモデリングにおける流体コードの妥当性に疑問を投げかけ、強い衝突性を仮定する現在の 2D 流体コードへの運動論的効果の組み込みを促す。