Strongly localized concentrations of plasma density ('blobs') are ubiquitous in the near-edge region of tokamak plasmas. They contribute significantly to heating and transport in that region, and therefore to overall energy confinement. The blob population may include some whose characteristic length scales are on the order of the ion gyro-scale, and cannot be resolved by contemporary diagnostics. Using simulations of ion gyro-scale blobs that include full ion kinetics, we perform the first comparison between the heating ability of ions in small, kinetic blobs and in larger, fluid ones. We find that, embedded in a flowing plasma, small scale blobs contribute more heating per ion than larger blobs, as a result of ion pick-up at the upstream blob-background boundary. This may result in significant excess plasma heating by an ion population that is not yet directly observable.
トカマクプラズマの端部近傍領域では、プラズマ密度の強く局在した塊(「ブロブ」)が普遍的に存在する。それらは、この領域における加熱と輸送に大きく寄与し、したがって全体のエネルギー閉じ込めにも寄与する。ブロブ群には、その特性長スケールがイオンジャイロ半径スケールのオーダーであり、現代の計測手法では分解できないものが含まれる場合がある。完全なイオン動力学を含むイオンジャイロ半径スケールのブロブのシミュレーションを用いて、我々は、小さな運動論的ブロブとより大きな流体的ブロブにおけるイオンの加熱能力の最初の比較を行う。流動するプラズマ中に埋め込まれた場合、小さなブロブは、上流側のブロブ-背景境界におけるイオンの捕捉(ピックアップ)の結果として、より大きなブロブよりもイオンあたりの加熱が大きいことが分かる。これは、直接観測がまだ不可能なイオン集団による、有意な過剰プラズマ加熱をもたらす可能性がある。