This work addresses the transport of neutral particles (atoms, molecules) in magnetized fusion plasmas, in the presence of density fluctuations with given statistics. The latter are described by a multivariate gamma distribution. The geometry is a 2D slab and turbulence is assumed to be statistically homogeneous. The average neutral density and ionization source, which are the quantities relevant for integrated simulations and diagnostic applications, are calculated analytically in the scattering free case. The boundary conditions and the ratio of the turbulence correlation length to the neutral mean free path are identified as the main control parameters in the problem. The non-trivial relationship between the average neutral density and the ionization source is investigated. Monte Carlo calculations including scattering are then presented, and the main trends obtained in the scattering free case are shown to be conserved.
本論文は、磁化核融合プラズマ中の荷電中性粒子(原子、分子)の輸送を、与えられた統計的性質を持つ密度揺らぎの存在下で扱うものである。密度揺らぎは多変量ガンマ分布によって記述される。幾何形状は2次元スラブであり、乱流は統計的に一様であると仮定する。統合シミュレーションおよび診断応用に関連する量である平均中性粒子密度と電離源は、無散乱の場合について解析的に計算される。境界条件と、乱流相関長に対する中性粒子平均自由行程の比が、本問題における主要な制御パラメータとして特定される。平均中性粒子密度と電離源の間の非自明な関係が調査される。続いて、散乱を含むモンテカルロ計算が提示され、無散乱の場合に得られた主要な傾向が保存されることが示される。