Plasma fluctuations in the scrape-off layer (SOL) of the TCV tokamak exhibit statistical properties which are universal across a broad range of discharge conditions. Electron density fluctuations, from just inside the magnetic separatrix to the plasma–wall interface, are described well by a gamma distributed random variable. The density fluctuations exhibit clear evidence of self-similarity in the far SOL, such that the corresponding probability density functions collapse upon renormalization solely by the mean particle density. This constitutes a demonstration that the amplitude of the density fluctuations is simply proportional to the mean density and is consistent with the further observation that the radial particle flux fluctuations scale solely with the mean density over two orders of magnitude. Such findings indicate that it may be possible to improve the prediction of transport in the critical plasma–wall interaction region of future large scale tokamaks.
トカマクTCVのスクレイプオフ層(SOL)におけるプラズマ変動は、広範囲の放電条件にわたって普遍的な統計的性質を示す。磁気セパラトリックス内側からプラズマ・壁相互作用領域に至るまでの電子密度変動は、ガンマ分布に従う確率変数によってよく記述される。遠方SOL領域では、密度変動は明確な自己相似性を示し、対応する確率密度関数は平均粒子密度のみによる再規格化によって collapse する。これは、密度変動の振幅が平均密度に単純に比例することを実証するものであり、さらに動径方向粒子束変動が2桁以上の範囲にわたって平均密度のみにスケールするという観測結果とも整合する。これらの知見は、将来の大型トカマクにおける臨界プラズマ・壁相互作用領域の輸送予測の改善に寄与する可能性を示唆している。