In TJ-II stellarator plasmas, in the electron cyclotron heating regime, an increase in the ion temperature is observed, synchronized with that of the electron temperature, during the transition to the core electron-root confinement (CERC) regime. This rise in ion temperature should be attributed to the joint action of the electron–ion energy transfer (which changes slightly during the CERC formation) and an enhancement of the ion confinement. This improvement must be related to the increase in the positive electric field in the core region. In this paper, we confirm this hypothesis by estimating the ion collisional transport in TJ-II under the physical conditions established before and after the transition to CERC. We calculate a large number of ion orbits in the guiding-centre approximation considering the collisions with a background plasma composed of electrons and ions. The ion temperature profile and the thermal flux are calculated in a self-consistent way, so that the change in the ion heat transport can be assessed.
TJ-IIステラレータープラズマにおいて、電子サイクロトロン加熱領域では、電子ルート閉じ込め(CERC)領域への遷移の際に、イオン温度の上昇が電子温度の上昇と同期して観測される。このイオン温度の上昇は、電子-イオン間のエネルギー輸送(CERC形成中にわずかに変化する)とイオン閉じ込めの強化の共同作用に帰因するはずである。この改善は、コア領域における正の電場の増加に関連しているに違いない。本論文では、CERCへの遷移前後に確立された物理条件下でのTJ-IIにおけるイオン衝突輸送を推定することにより、この仮説を確認する。我々は、電子とイオンからなる背景プラズマとの衝突を考慮したガイドセンター近似で多数のイオン軌道を計算する。イオン温度分布と熱流束は自己無撞着な方法で計算され、それによりイオン熱輸送の変化を評価することができる。