The one-dimensional fluid code SOLF1D has been used for modelling of plasma transport in the scrape-off layer (SOL) along magnetic field lines, both in steady state and under transient conditions that arise due to plasma turbulence. The presented work summarizes results of SOLF1D with attention given to transient parallel transport which reveals two distinct time scales due to the transport mechanisms of convection and diffusion. Time-dependent modelling combined with the effect of ballooning shows propagation of particles along the magnetic field line with Mach number up to M ≈ 1 and supersonic transport when plasma–neutral interactions are not present. Asymmetric heat and particle fluxes are analysed for a case with poloidally asymmetric radial outflow (ballooning) and for a radial outflow with parallel momentum (rotation). In addition, parallel damping of the density and electron temperature calculated in SOLF1D is compared with the approximative model used in the turbulence code ESEL both for steady-state and turbulent SOL. Dynamics of the parallel transport are investigated for a simple transient event simulating the propagation of particles and energy to the targets from a blob passing across the flux tube at the outboard midplane and for more complex time-dependent data provided by ESEL.
一次元流体コードSOLF1Dは、スクレイプオフ層(SOL)における磁力線に沿ったプラズマ輸送のモデリングに使用されてきたが、これは定常状態およびプラズマ乱流に起因する過渡条件下の両方においてである。提示された研究は、SOLF1Dの結果をまとめたものであり、対流と拡散の輸送機構に起因する二つの異なる時間スケールを明らかにする過渡的平行輸送に注目している。時間依存モデリングとバルーニングの効果を組み合わせることで、プラズマ-中性粒子相互作用が存在しない場合に、マッハ数がM ≈ 1に達する粒子の磁力線に沿った伝播と、超音速輸送が示される。非対称な熱流束と粒子束は、ポロイダル方向に非対称な径方向流出(バルーニング)の場合と、平行運動量を伴う径方向流出(回転)の場合について解析される。さらに、SOLF1Dで計算された密度と電子温度の平行減衰は、定常状態および乱流状態のSOLの両方について、乱流コードESELで使用される近似モデルと比較される。平行輸送のダイナミクスは、外側中平面において磁力線管を横切って通過するブロブからターゲットへの粒子とエネルギーの伝播を模擬する単一の過渡事象と、ESELによって提供されるより複雑な時間依存データの両方について調査される。