In the aperture limiter shadow of the T-10 tokamak, the temporal evolution of plasma density and electron temperature during single discharges is studied by using a Langmuir double probe. It is observed that the plasma of the scrape-off layer (SOL) passes through a stationary phase when the Ohmic heat input Uloop Ip also does, suggesting that the stationarity of the SOL is correlated with the stationarity of the discharge power balance. During this stationary phase the plasma density at the aperture limiter edge was found to be approximately proportional to the square of the line averaged core plasma density. – It is shown in the paper that this quadratic density scaling can be easily understood within the framework of a stationary particle balance model of the recycling process, i.e. the interaction of plasma and neutral particles of the working gas in the edge region. Quadratic density scaling is expected to hold generally if the plasma density is high enough to prevent the neutrals from reaching the centre. For high densities, on the other hand, there is a density limit defined by the requirement that the discharge should supply enough power to sustain recycling.
T-10トカマクのリミター影において、単一放電中のプラズマ密度と電子温度の時間発展を、ラングミュア二重プローブを用いて研究した。オーム加熱入力Uloop Ipが定常状態にあるとき、スクレイプオフ層（SOL）のプラズマも定常状態を通過することが観測され、SOLの定常性が放電のパワーバランスの定常性と相関していることが示唆された。この定常状態の間、リミター端でのプラズマ密度は、コアの線平均プラズマ密度の二乗にほぼ比例することが見出された。本論文では、この二乗密度スケーリングが、端部領域におけるプラズマと作動ガス中性粒子の相互作用であるリサイクリング過程の定常粒子バランスの枠組み内で容易に理解できることを示す。この二乗密度スケーリングは、プラズマ密度が十分に高く、中性粒子がコアに到達するのを防ぐ場合に一般的に成立すると期待される。一方、高密度側では、放電がリサイクリングを維持するのに十分なパワーを供給するという要件によって定義される密度限界が存在する。