We propose a direct means of identifying and tracking plasma blobs in the tokamak edge and scrape-off layer (SOL) regions through evaluation of a quantity Q that is a measure of the relative contribution from the square of the sheared strain and the square of the vorticity at any spatial location. The sheared strain and vorticity are related to the various velocity gradients in the plasma fluid. The blob formation from the breakup of a streamer structure can be determined from the criterion Q > 0. A blob is associated with a high negative value of Q that is indicative of a stable vortex flow of the local fluid trajectories. The validity of this criterion, obtained from a linear eigenvalue analysis of the stability of fluid trajectories, is supported by nonlinear fluid simulations that clearly identify blobs with regions where Q < 0 and exceeds a threshold value. The parameter Q can be experimentally determined from measurements of local electric field shears using gas puff imaging or Langmuir probe techniques, and the proposed criterion can provide a direct means of tracking plasma blobs. The rotation or spin of a blob in the edge and SOL regions can also be characterized by Q.
我々は、トカマク周辺部およびスクレイプオフ層（SOL）領域におけるプラズマブロブの同定と追跡の直接的な手段を提案する。これは、任意の空間位置におけるせん断ひずみの二乗と渦度の二乗からの相対的寄与の尺度である量Qの評価を通じて行われる。せん断ひずみと渦度は、プラズマ流体中の様々な速度勾配に関連している。ストリーマ構造の崩壊からのブロブ形成は、Q > 0という基準によって決定することができる。ブロブは、局所的な流体軌跡の安定な渦流を示すQの高い負の値と関連している。流体軌跡の安定性の線形固有値解析から得られたこの基準の妥当性は、Q < 0かつ閾値を超える領域としてブロブを明確に同定する非線形流体シミュレーションによって支持されている。パラメータQは、ガスパフイメージングやラングミュアプローブを用いた局所電場シアの測定から実験的に決定することができ、提案された基準はプラズマブロブの追跡の直接的な手段を提供することができる。周辺部およびSOL領域におけるブロブの回転またはスピンもまた、Qによって特徴付けることができる。