Nonlinear turbulent-shear flow interactions are directly measured in a cylindrical helicon plasma device and found to lead to the development of an azimuthally symmetric radially sheared azimuthal flow by the action of a turbulent Reynolds stress which transfers kinetic energy into the large-scale shear flow. Radially resolved measurements of the nonlinear kinetic energy transfer show that the flow is driven at the plasma boundary; temporally resolved flow measurements show a penetration of the resulting azimuthal flow into the central plasma region. The results provide an initial qualitatively test of theoretical predictions, and suggest how similar studies might be carried out in confinement devices.
非線形乱流せん断流の相互作用が、円筒状ヘリコンプラズマ装置において直接測定され、乱流レイノルズ応力によって運動エネルギーが大規模せん断流へと輸送されることにより、方位角方向に対称な半径方向シアを有する方位角方向フローが発達することが見出された。非線形運動エネルギー輸送の半径方向分解測定により、フローがプラズマ境界部で駆動されることが示された。時間分解測定により、結果として生じるフローが中心領域へ浸透することが示された。これらの結果は、理論的予測の初期定性的検証を提供し、閉じ込め装置において同様の研究がどのように実施され得るかを示唆するものである。