In this contribution, we analyze the poloidal asymmetries in electron density in the edge and scrape-off layer (SOL) in a COMPASS-sized, diverted tokamak with the 3D full-F, isothermal, electromagnetic, and gyro-fluid model FELTOR. The study is performed for different simulations that span over 2 orders of magnitude in resistivity. The poloidal asymmetries of density are evaluated in the edge and the SOL relative to the outer midplane (OMP), where the highest densities are usually found. In the closed magnetic surfaces, the relative poloidal asymmetry with respect to the OMP is not larger than 20% independently of the plasma resistivity. For the open field lines in the SOL, the relative density asymmetry can range from 55% for the highest resistivity to around 40% for the lowest. The lowest densities inside the separatrix are found between the inner midplane and the top of the magnetic configuration, away from the X-point. In the SOL it is usually close to the X-point in the high field side. The observations in the closed field lines are consistent with ballooning transport but in the SOL oppose experimental evidence for high-density plasmas. This indicates the necessity for more complex physics to reproduce the experimental observations in the SOL for higher density plasmas, such as neutral-plasma dynamics and realistic divertor conditions.
本寄稿では、我々はCOMPASSサイズのダイバータ配位トカマクにおけるエッジおよびスクレイプオフ層（SOL）内の電子密度のポロイダル非対称性を、3次元full-F、等温、電磁、ジャイロ流体モデルFELTORを用いて解析する。この研究は、抵抗率が2桁以上にわたる異なるシミュレーションに対して実施される。密度のポロイダル非対称性は、通常最も高い密度が見られる外側中平面（OMP）を基準として、エッジおよびSOLにおいて評価される。閉磁気面内では、OMPに対する相対ポロイダル非対称性は、プラズマ抵抗率に依存せず20%を超えない。SOL内の開いた磁力線については、相対密度非対称性は、最高抵抗率では55%から、最低抵抗率では約40%までの範囲を取り得る。セパラトリクス内部の最低密度は、X点から離れた、内側中平面と磁気配位の頂部の間で見られる。SOL内では、それは通常、高磁場側のX点の近くである。閉磁力線における観測結果はバルーニング輸送と一致するが、SOL内では高密度プラズマに関する実験的証拠と矛盾する。このことは、より高密度のプラズマに対するSOL内の実験的観測を再現するために、中性粒子-プラズマ動力学や現実的なダイバータ条件など、より複雑な物理が必要であることを示している。