This work is an application of Braginskii's classical theory of particle transport to partially ionized plasmas in cylindrical geometry or toroidal geometry in the Pfirsch-Schlüter regime. Particular attention is given to the steady state, for which density and flux distributions are determined, and the re-cycling phenomenon is analysed. On the assumption of coronal equilibrium, numerical computation shows that, although the centrifugal and centripetal fluxes of ions of a particular ionization degree may be large, the electron and global ion fluxes are usually small, in contrast with experimental results. Possible anomalous fluxes are necessarily linked with violation of coronal equilibrium; in this case, a transport equation for the mean ionization degree is given as a substitute to the coronal hypothesis. Numerical simulation also shows the significance of friction between ions of the same impurity and different impurities, for common impurity concentrations.
本研究は、Braginskiiの古典理論を、円筒形状またはトロイダル形状の部分電離プラズマにおけるPfirsch-Schlüter領域へ適用したものである。特に定常状態に着目し、密度分布とフラックス分布を決定するとともに、リサイクリング現象を解析した。コロナ平衡を仮定した場合の数値計算により、特定の電離度を持つイオンの遠心フラックスおよび求心フラックスは大きくなり得るものの、電子および全体のイオンフラックスは通常小さくなることが示され、これは実験結果と対照的である。可能性のある異常フラックスは、必然的にコロナ平衡の破れと関連している。この場合、コロナ仮説の代替として、平均電離度に対する輸送方程式が与えられる。数値シミュレーションはまた、一般的な不純物濃度において、同一不純物種のイオン間および異なる不純物種のイオン間の摩擦の重要性を示している。