In the Large Helical Device (LHD) experiment, complete detachment takes place when the plasma column shrinks inside the last-closed-flux-surface (LCFS). The density at the LCFS that results in this shrinking corresponds to the maximum LCFS density achievable under the attached condition. The critical LCFS density increases with the square root of the heating power, as is predicted by the conventional density limit scaling for helical plasmas, called the Sudo scaling. High line-averaged electron densities reaching 3 × 1020 m−3, which correspond to ∼3 times as high as the Sudo scaling, have been achieved in the plasmas with strongly peaked density profiles generated by hydrogen ice pellet injection. Even in the pellet-fuelled plasmas, however, the LCFS densities are similar to those in gas-fuelled plasmas with flat density profiles and well reproduced by Sudo scaling with a factor 0.8. According to these observations, Sudo scaling has been reinterpreted as the 'edge' density limit scaling. The square root type power dependence in the Sudo scaling has been reconsidered. Instead of a simple power balance between the heating power and the radiation loss, it is deduced by combining the critical LCFS temperature for complete detachment and the electron temperature dependence on the heating power and the electron density. Higher edge density than in the attached plasmas can be sustained in the completely detached plasmas, where the plasma edge shrinks inside the LCFS. The edge density limit scaling is extended for completely detached plasmas by taking into account the shrinking plasma edge.
大型ヘリカル装置（LHD）実験において、完全剥離は、プラズマ柱が最終閉鎖磁気面（LCFS）の内側に収縮するときに生じる。この収縮をもたらすLCFSにおける密度は、付着状態で達成可能な最大LCFS密度に相当する。臨界LCFS密度は、ヘリカルプラズマにおける従来の密度限界スケーリングであるSudoスケーリングによって予測されるように、加熱出力の平方根に比例して増加する。水素ペレット入射によって生成された強いピーク密度分布を持つプラズマにおいて、Sudoスケーリングの約3倍に相当する3×10²⁰ m⁻³に達する高い線平均電子密度が達成されている。しかしながら、ペレット入射プラズマにおいても、LCFS密度は、平坦な密度分布を持つガス入射プラズマと同様であり、係数0.8のSudoスケーリングによって良好に再現される。これらの観測に基づき、Sudoスケーリングは「端部」密度限界スケーリングとして再解釈されている。Sudoスケーリングにおける平方根型の出力依存性は再検討された。単純な加熱出力と放射損失のパワーバランスではなく、完全剥離のための臨界LCFS温度と、加熱出力および電子密度に対する電子温度依存性を組み合わせることによって導出される。完全剥離プラズマでは、プラズマ端部がLCFSの内側に収縮するため、付着プラズマよりも高い端部密度が維持され得る。端部密度限界スケーリングは、収縮するプラズマ端部を考慮に入れることにより、完全剥離プラズマに対して拡張される。