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Theoretical analysis of the influence of external biasing on long range turbulent transport in the scrape-off layer

Ph. Ghendrih, Y. Sarazin, G. Attuel, S. Benkadda, P. Beyer, G. Falchetto, C. Figarella, X. Garbet, V. Grandgirard, M. Ottaviani2003年被引用 70Nuclear FusionIF 3出版社

Two-dimensional fluid simulations of scrape-off layer (SOL) turbulence with non-constrained energy content (flux driven) are characterized by profile relaxation and strong outward bursts of density. The ballistic propagation extends well beyond the e-folding length of the SOL with a Mach number of M⊥ ∼ 0.04. Turbulence stabilization is achieved by biasing part of the limiter surface. The critical radial extent to achieve this stabilization is derived. This effect governs the size of the biased ring required to insulate the wall from long range bursts of matter. The same characteristic scale also governs the critical size of Langmuir probe tips. For probe tips in excess of this size, the flux tube to the probe is found to be decoupled from the background plasma.

日本語訳

外周部層(SOL)乱流の、エネルギー内容を制約しない(フラックス駆動型)二次元流体シミュレーションは、プロファイル緩和と強い外向きの密度バーストを特徴とする。この弾道的伝播は、SOLのe-folding長をはるかに超えて、マッハ数M⊥ ∼ 0.04で伝播する。乱流の安定化は、リミッター表面の一部にバイアスを印加することで達成される。この安定化を達成するための臨界半径方向範囲を導出する。この効果は、壁を物質の長距離バーストから絶縁するために必要なバイアスリングのサイズを決定する。同じ特性スケールが、ラングミュアプローブ先端の臨界サイズも支配する。このサイズを超えるプローブ先端の場合、プローブへのフラックスチューブは背景プラズマから切り離されることが見出される。

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Scrape-off layerTurbulent transport
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