An analysis of electron dynamics is carried out in the tokamak scrape-off layer (SOL) region. Small non-axisymmetric perturbations of the divertor target sheath potential affect electron drift orbits in the SOL and may lead to non-ambipolar electron radial transport. The resulting rates of electron convection, diffusion, and mobility are calculated analytically, and the analytic results are compared with direct numerical simulations of electron drift orbits. The proposed mechanism of non-ambipolar electron transport may be relevant to the sustainment of the SOL plasma quasi-neutrality in the ‘heuristic’ model of the SOL width (Eich et al 2011 Phys. Rev. Lett.107 215001).
トカマクのスクレイプオフ層(SOL)領域における電子ダイナミクスの解析を行う。ダイバータ標的シース電位の小さな非軸対称摂動は、SOL内の電子ドリフト軌道に影響を与え、非両極性の電子径方向輸送を引き起こす可能性がある。その結果生じる電子の対流、拡散、および移動度の各率は解析的に計算され、その解析結果は電子ドリフト軌道の直接数値シミュレーションと比較される。提案された非両極性電子輸送のメカニズムは、SOL幅の「ヒューリスティック」モデル(Eich et al 2011 Phys. Rev. Lett.107 215001)におけるSOLプラズマ準中性の維持に関連する可能性がある。