Understanding the multi-scale neoclassical and turbulence physics in the edge region (pedestal + scrape-off layer (SOL)) is required in order to reliably predict performance in future fusion devices. We explore turbulent characteristics in the edge region from a multi-scale neoclassical and turbulent XGC1 gyrokinetic simulation in a DIII-D like tokamak geometry, here excluding neutrals and collisions. For an H-mode type plasma with steep pedestal, it is found that the electron density fluctuations increase towards the separatrix, and stay high well into the SOL, reaching a maximum value of . Blobs are observed, born around the magnetic separatrix surface and propagate radially outward with velocities generally less than 1 km s−1. Strong poloidal motion of the blobs is also present, near 20 km s−1, consistent with E × B rotation. The electron density fluctuations show a negative skewness in the closed field-line pedestal region, consistent with the presence of 'holes', followed by a transition to strong positive skewness across the separatrix and into the SOL. These simulations indicate that not only neoclassical phenomena, but also turbulence, including the blob-generation mechanism, can remain important in the steep H-mode pedestal and SOL. Qualitative comparisons will be made to experimental observations.
将来の核融合装置における性能を確実に予測するためには、エッジ領域（ペデスタル＋スクレイプオフ層（SOL））における多スケールの新古典物理と乱流物理の理解が必要である。我々は、DIII-D類似トカマク形状における多スケールの新古典的・乱流的XGC1ジャイロ運動論シミュレーションから、エッジ領域の乱流的特性を探求する。ここでは中性粒子と衝突は除外している。急峻なペデスタルを有するHモード型プラズマにおいて、電子密度揺動はセパラトリックスに向かって増大し、SOL内へ深く入っても高い値を維持し、最大値は に達することが見出された。ブロブはセパラトリックス面付近で生成され、径方向外向きに伝播し、その速度は概ね1 km s⁻¹未満である。ブロブの強いポロイダル運動も存在し、その速度は約20 km s⁻¹であり、E × B回転と一致する。電子密度揺動は、閉磁力線ペデスタル領域において負の歪度を示し、「ホール」の存在と一致する。その後、セパラトリックスを横切ってSOL内に入ると、強い正の歪度への遷移が続く。これらのシミュレーションは、新古典現象だけでなく、ブロブ生成機構を含む乱流も、急峻なHモードペデスタルおよびSOLにおいて重要であり続け得ることを示している。実験的観測との定性的比較が行われる。