EDGE2D-EIRENE (the 'code') simulations show that radial electric field, Er, in the near scrape-off layer (SOL) of tokamaks can have large variations leading to a strong local E × B shear greatly exceeding that in the core region. This was pointed out in simulations of JET plasmas with varying divertor geometry, where the magnetic configuration with larger predicted near SOL Er was found to have lower H-mode power threshold, suggesting that turbulence suppression in the SOL by local E × B shear can be a player in the L–H transition physics (Delabie et al 2015 42nd EPS Conf. on Plasma Physics (Lisbon, Portugal, 22–26 June 2015) paper O3.113 (http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/O3.113.pdf), Chankin et al 2017 Nucl. Mater. Energy12 273). Further code modeling of JET plasmas by changing hydrogen isotopes (H–D–T) showed that the magnitude of the near SOL Er is lower in H cases in which the H-mode threshold power is higher (Chankin et al 2017 Plasma Phys. Control. Fusion59 045012). From the experiment it is also known that hydrogen plasmas have poorer particle and energy confinement than deuterium plasmas, consistent with the code simulation results showing larger particle diffusion coefficients at the plasma edge, including SOL, in hydrogen plasmas (Maggi et al 2018 Plasma Phys. Control. Fusion60 014045). All these experimental observations and code results support the hypothesis that the near SOL E × B shear can have an impact on the plasma confinement. The present work analyzes neutral ionization patterns of JET plasmas with different hydrogen isotopes in L-mode cases with fixed input power and gas puffing rate, and its impact on target electron temperature, Te, and SOL Er. The possibility of a self-feeding mechanism for the increase in the SOL Er via the interplay between poloidal E × B drift and target Te is discussed. It is also shown that reducing anomalous turbulent transport coefficients, particle diffusion and electron and ion heat conductivities, leads to higher peak target Te and larger Er, suggesting the possibility of a positive feedback loop, under an implicitly made assumption that the E × B shear in the SOL is capable of suppressing turbulence.
EDGE2D-EIRENE（'EDGE2D-EIRENE'）シミュレーションにより、トカマクのスクレイプオフ層（SOL）近傍における径方向電場（Er）が大きな変動を示し得ることが実証された。この変動は、コア領域でのそれをはるかに上回る強い局所的なE×Bシアを引き起こす。これは、多様なダイバータ形状を有するJETプラズマのシミュレーションにおいて指摘されており、SOL近傍のErがより大きいと予測された磁気配位では、Hモードパワー閾値がより低いことが見出された。このことは、局所的なE×BシアによるSOL内の乱流抑制が、L-H遷移物理において一因となり得ることを示唆している（Delabieら、2015年、第42回EPSプラズマ物理会議（リスボン、2015年6月22日-26日）、論文O3.113（http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/O3.113.pdf）、Chankinら、2017年、Nucl. Mater. Energy 12、273頁）。さらに、水素同位体（H-D）を変化させたJETプラズマのコードモデリングにより、Hモード閾値パワーがより高いH（水素）の場合には、SOL近傍のErの大きさがより小さいことが示された（Chankinら、2017年、Plasma Phys. Control. Fusion 59、045012）。また、実験から、水素プラズマは重水素プラズマよりも粒子閉じ込め及びエネルギー閉じ込めが劣ることが知られているが、これは、水素プラズマにおいてプラズマ端部（SOLを含む）の粒子拡散係数がより大きいというコードシミュレーション結果と一致する（Maggiら、2018年、Plasma Phys. Control. Fusion 60、014045）。これらの実験的観測とコード計算結果はすべて、SOL近傍のE×Bシアがプラズマ閉じ込めに影響を及ぼし得るという仮説を支持するものである。本研究では、入力パワーとガス入射量を固定したLモード条件下での、異なる水素同位体を有するJETプラズマにおける中性粒子電離パターンと、それがターゲット電子温度（Te）及びSOLのErに及ぼす影響を分析する。さらに、ポロイダルE×BドリフトとターゲットTeとの間の相互作用を介した、SOLのEr増大の自己増幅メカニズムの可能性について議論する。また、異常輸送係数（粒子拡散係数、電子及びイオン熱伝導度）を低減すると、ターゲットでのピークTeが上昇し、Erが大きくなることも示される。これは、SOL内のE×Bシアが乱流を抑制し得るという暗黙の仮定の下で、正のフィードバックループが存在する可能性を示唆している。