In tokamak transport barriers, the radial scale of profile variations can be comparable to a typical ion orbit width, which makes the coupling of the distribution function across flux surfaces important in the collisional dynamics. We use the radially global steady-state neoclassical code Perfect (Landreman et al 2014 Plasma Phys. Control. Fusion56 045005) to calculate poloidal and toroidal flows, and radial fluxes, in the pedestal. In particular, we have studied the changes in these quantities as the plasma composition is changed from a deuterium bulk species with a helium impurity to a helium bulk with a deuterium impurity, under specific profile similarity assumptions. In the presence of sharp profile variations, the poloidally resolved radial fluxes are important for the total fluxes to be divergence-free, which leads to the appearance of poloidal return-flows. These flows exhibit a complex radial–poloidal structure that extends several orbit widths into the core and is sensitive to abrupt radial changes in the ion temperature gradient. We find that a sizable neoclassical toroidal angular momentum transport can arise in the radially global theory, in contrast to the local.
トカマク輸送障壁において、プロファイルの径方向変化は典型的なイオン軌道幅と同程度になり得るため、衝突動力学における磁気面を横断する分布関数の結合が重要となる。我々は、径方向グローバルな定常状態新古典コードPerfect（Landremanら 2014 Plasma Phys. Control. Fusion 56 045005）を用いて、ペデスタルにおけるポロイダル流、トロイダル流、および径方向フラックスを計算した。特に、重水素バルク種とヘリウム不純物からなるプラズマ組成を、ヘリウムバルク種と重水素不純物からなる組成へと変更した際のこれらの量の変化を、特定のプロファイル相似性の仮定の下で調べた。急峻なプロファイル変化が存在する場合、全フラックスが発散なしとなるためにはポロイダル方向に分解された径方向フラックスが重要であり、これによりポロイダルリターン流が出現する。これらの流れは、コア領域へ数イオン軌道幅にわたって及ぶ複雑な径方向-ポロイダル構造を示し、イオン温度勾配の急峻な径方向変化に敏感に応答する。我々は、局所理論とは対照的に、径方向グローバル理論において無視できない大きさの新古典トロイダル角運動量輸送が生じ得ることを見出した。