Turbulence measurements in magnetically confined toroidal plasmas have a long history and relevance due to the detrimental role of turbulence induced transport on particle, energy, impurity and momentum confinement. The turbulence—the microscopic random fluctuations in particle density, temperature, potential and magnetic field—is generally driven by radial gradients in the plasma density and temperature. The correlation between the turbulence properties and global confinement, via enhanced diffusion, convection and direct conduction, is now well documented. Theory, together with recent measurements, also indicates that non-linear interactions within the turbulence generate large scale zonal flows and geodesic oscillations, which can feed back onto the turbulence and equilibrium profiles creating a complex interdependence. An overview of the current status and understanding of plasma turbulence measurements in the closed flux surface region of magnetic confinement fusion devices is presented, highlighting some recent developments and outstanding problems.
磁気閉じ込めトーラスプラズマにおける乱流計測は、粒子、エネルギー、不純物、運動量の輸送に対する乱流の悪影響のため、長い歴史と重要性を持つ。乱流——粒子密度、温度、電位、磁場の微視的ゆらぎ——は、一般にプラズマの密度勾配と温度勾配によって駆動される。乱流特性と閉じ込め性能の相関は、拡散、対流、直接伝導を介して現在では十分に立証されている。理論は、最近の計測とともに、乱流内部の非線形相互作用が大規模な帯状流と測地線振動を生成し、これらが乱流と平衡分布にフィードバックして複雑な相互依存関係を生み出すことを示している。本稿では、磁気閉じ込め核融合装置の閉磁気面領域におけるプラズマ乱流計測の現状と理解について概説し、最近の進展と未解決問題に焦点を当てる。