The tokamak pedestal density structure is generally studied using a diffusion-dominant model. Recent investigations (Stacey and Groebner 2009 Phys. Plasmas16 102504) from first principle based physics have shown a plausible existence of large inward convection in the pedestal region. The diffusion–convection equation with rapidly varying convection and diffusion coefficients in the near edge region and model puffing–recycling neutral particles is studied in this paper. A peculiar property of its solution for the existence of the large convection case is that the pedestal width of the density profile, qualitatively different from the diffusion-dominant case, depends mainly on the width of the inward convection and only weakly on the neutral penetration length and its injection position.
トカマクペデスタル密度構造は、一般に拡散支配モデルを用いて研究される。近年の第一原理に基づく物理からの研究(Stacey and Groebner 2009 Phys. Plasmas 102504)により、ペデスタル領域における大きな内向き対流の存在が妥当であることが示されている。本論文では、周辺領域において急激に変化する拡散係数と対流係数を有する拡散-対流方程式と、入射・リサイクリング中性粒子のモデル化について研究する。大きな対流が存在する場合のその解の特異な性質として、密度分布のペデスタル幅は、拡散支配の場合とは質的に異なり、主に内向き対流の幅に依存し、中性粒子の侵入長やその入射位置にはほとんど依存しないことが挙げられる。