The field line connection of a tokamak sheared magnetic field ensures a finite parallel dynamical response for every degree of freedom available in the system. In the scrape-off layer (SOL) the flux surfaces are open, and the field line connection property is broken by the presence of a Debye sheath arising where the field lines strike boundary plates, hence allowing the existence of convective cell modes for which there is no dynamical parallel response. This leads to a major distinction in terms of turbulence character between closed and open flux surface regions. We study this using three-dimensional electromagnetic gyrofluid computations. The turbulence is found to change character from an ion temperature gradient to a generic interchange type, crossing the last closed flux surface (LCFS) radially outward. The width of the transition zone is about ten ion gyroradii. Various poloidal configurations of the Debye sheaths retain this interface property but affect the interaction between the turbulence and the slowly varying, self-consistent background. The strongest effect is found in a case with sheath plates at both the top and bottom of the SOL, allowing the high-field and low-field sides of the SOL to decouple. In these sides the curvature is favourable and unfavourable, respectively. The clear asymmetry observed between these sides of the plasma is consistent with previous experimental results and makes room for future experimental qualitative comparisons, for instance, on double null configurations of the tokamak ASDEX Upgrade.
トカマクのシア磁場における磁力線連結は、系内で利用可能なすべての自由度に対して有限の平行動的応答を保証する。スクレイプオフ層（SOL）では磁力面が開いており、磁力線が境界板に衝突する箇所にデバイシースが形成されることで磁力線連結性が破れ、その結果、平行動的応答を持たない対流セルモードの存在が可能となる。これにより、閉じた磁力面領域と開いた磁力面領域の間で、乱流の性質に本質的な差異が生じる。我々はこの問題を三次元ジャイロ流体電磁乱流シミュレーションを用いて研究した。その結果、乱流は最終閉磁気面（LCFS）を半径方向外側に横切る際に、イオン温度勾配型から一般化された交換型（インターチェンジ型）へとその性質を変化させることが明らかになった。この遷移領域の幅は約10イオンジャイロ半径である。デバイシースの様々なポロイダル配置はこの境界特性を保持するものの、乱流とゆっくり変化する自己無撞着な背景場との間の相互作用に影響を及ぼす。最も強い効果が観測されたのは、SOLの上部と下部の両方にシース板を配置した場合であり、その際にはSOLの高磁場側と低磁場側の結合が切断される。これらの領域では、曲率がそれぞれ安定化（好ましい曲率）および不安定化（好ましくない曲率）の効果を持つ。プラズマのこれらの側面間で観測された明確な非対称性は、これまでの実験結果と整合的であり、例えばASDEX Upgradeトカマクのダブルヌル配位などにおける将来の定性的な実験比較の余地を残すものである。