The equilibrium electric field that results from an imposed DC bias potential, such as that driven by a radio frequency (RF) sheath, is calculated using a new minimal two-field model in the BOUT++ framework. Biasing, using an RF-modified sheath boundary condition, is applied to an axisymmetric limiter, and a thermal sheath boundary is applied to the divertor plates. The penetration of the bias potential into the plasma is studied with a minimal self-consistent model that includes the physics of vorticity (charge balance), ion polarization currents, force balance with , ion diamagnetic flow (ion pressure gradient) and parallel electron charge loss to the thermal and biased sheaths. It is found that a positive radial electric field forms in the scrape-off layer and it smoothly connects across the separatrix to the force-balanced radial electric field in the closed flux surface region. The results are in qualitative agreement with the experiments. Plasma convection related to the net flow in front of the limiter is also obtained from the calculation.
印加されたDCバイアス電位(例えば、高周波(RF)シースによって駆動されるような)から生じる平衡電場は、BOUT++フレームワークにおける新しい最小二場モデルを用いて計算される。バイアス印加は、RF修正シース境界条件を用いて軸対称リミッタに適用され、熱シース境界はダイバータ板に適用される。バイアス電位のプラズマへの浸透は、渦度(電荷バランス)、イオン分極電流、との力の釣り合い、イオン反磁性流(イオン圧力勾配)、および熱シースとバイアスシースへの平行電子電荷損失の物理を含む最小自己無撞着モデルを用いて研究される。正の径方向電場がスクレイプオフ層に形成され、それがセパラトリックスを横切って閉磁気面領域の力平衡径方向電場に滑らかに接続することが見出された。結果は実験と定性的に一致する。リミッタ前面の 正味流れに関連するプラズマ対流も計算から得られる。