The three-dimensional structure of drift-wave turbulence and turbulent transport is investigated in plasmas of the stellarator experiment TJ-K. By means of two poloidal Langmuir probe arrays placed at different toroidal positions, density and potential fluctuations are recorded simultaneously at 128 positions on a single flux surface. From these data, the spatial drift-wave turbulence pattern including perpendicular and parallel structure sizes are obtained using a cross-correlation technique. A comparison with the magnetic field structure indicates an initially perfect alignment of turbulent structures with magnetic field lines. Passing over regions with different field-line pitches according to the local variation of the rotational transform, however, results in a measured displacement of turbulent structures with respect to the field lines during their radial propagation. A reduction in the perpendicular correlation lengths in regions of high absolute values of local magnetic shear is found. Prominent and poloidally narrow turbulent transport maxima are measured at different toroidal positions. They are connected by the magnetic field lines and located in regions of negative normal curvature. The poloidal propagation pattern of turbulent structures and the exact position of the transport maximum depend on the magnetic field direction.
ドリフト波乱流の三次元構造と乱流輸送が、ステラレーター実験TJ-Kのプラズマにおいて調査される。異なるトロイダル位置に配置された2つのポロイダルラングミュアプローブアレイにより、単一の磁気面上の128点で密度および電位の揺動が同時に記録される。これらのデータから、相互相関法を用いて、垂直および平行方向の構造サイズを含むドリフト波乱流の空間パターンが得られる。磁場構造との比較により、乱流構造が磁力線に沿って初期に整列していることが示される。しかし、回転変換の局所的な変化に応じて磁力線のピッチが異なる領域を通過すると、測定された乱流構造の磁力線に対する変位が径方向伝播中に生じることが明らかになる。局所磁気シアの絶対値が大きい領域では、垂直方向の相関長が減少することが見出される。異なるトロイダル位置において、顕著でポロイダル方向に狭い乱流輸送の最大値が測定される。これらは磁力線によって接続され、負の法線曲率の領域に位置する。乱流構造のポロイダル伝播パターンおよび輸送最大値の正確な位置は、磁場方向に依存する。