We address the formation of Interface Transport Barriers using a generic turbulent transport model, reduced to 2D, and used to investigate interchange turbulence in magnetized plasmas. The generation of a transport barrier at the edge-scrape off layer (SOL) plasma interface is governed by a zonation regime in the edge region with closed-field lines. The barrier is triggered by a gap in the turbulent spectrum between zero, the zonal flow wave vector, and the wave vector of the spectrum maximum. This gap is controlled by the energy injection wave vector of the interchange instability and the Rhine scale that bounds the inverse cascade. Increasing the magnitude of the turbulence drive at a given gap reinforces the transport barrier. In the interface transport barrier regime, edge relaxation bursts of turbulence regenerate the zonal flows that are eroded by damping processes such as collisions. The duration of the quiescent phase between the quasi-periodic relaxation events is then governed by the ion collision frequency. Such an interface transport barrier can play the role of a seed barrier prior to a full bifurcation to improved confinement.
我々は、磁化プラズマ中の交換型乱流を調査するために2次元に縮約された一般的な乱流輸送モデルを用いて、界面輸送障壁の形成に取り組む。閉じた磁力線を持つ端部領域における帯状流レジームが、エッジ-スクレイプオフ層(SOL)プラズマ界面での輸送障壁の生成を支配する。この障壁は、乱流スペクトルにおけるゼロ、帯状流波数、およびスペクトル最大波数の間のギャップによって引き起こされる。このギャップは、交換型不安定性のエネルギー注入波数と、逆カスケードを境界付けるロッシー波数によって制御される。所与のギャップにおける乱流駆動の大きさを増加させることは、輸送障壁を強化する。界面輸送障壁レジームでは、緩和バーストによる乱流が、衝突などの減衰過程によって侵食された帯状流を再生する。準周期的な緩和イベント間の静穏期の持続時間は、イオン衝突周波数によって支配される。このような界面輸送障壁は、改善された閉じ込めへの完全な分岐に先立つ種障壁の役割を果たすことができる。