Relatively dense, field-aligned, filament-like structures (blobs) have been observed to propagate radially and poloidally through the scrape-off layer (SOL) in magnetically confined fusion plasmas, and contribute significantly to SOL transport. A detailed understanding of blob structure and dynamics, and their dependence on magnetic field geometry, is important in magnetic confinement physics for the prediction of heat loads on reactor wall facing components, as well as for understanding plasma confinement and neutral particle recycling. Experimentally deduced centre of mass poloidal blob velocity components, obtained using the conditional averaging technique, have been compared to an analytical blob model which has been simplified to express blob velocity in terms of the magnetic field curvature vector. Background flows are not incorporated into the analytical model, and must be added in to obtain good agreement with the experimental data. In addition, the 3D structure of blobs in TJ-K has been investigated using the conditional average of density fluctuations in two toroidally separated poloidal planes. Blobs are observed to be aligned to a flux tube near to the last closed flux surface, in the blob birth region. However at positions further along the blob trajectory, the structures do not deform according to the magnetic shear, rather they remain rigid, and retain their original form.
比較的高密度で、磁力線に沿ったフィラメント状の構造(ブロブ)が、磁場閉じ込め核融合プラズマにおけるスクレイプオフ層(SOL)内を径方向およびポロイダル方向に伝播することが観測されており、SOL輸送に大きく寄与している。ブロブの構造とダイナミクス、およびそれらの磁場幾何学への依存性を詳細に理解することは、磁場閉じ込め核融合における炉壁第一壁への熱負荷予測、ならびにプラズマ閉じ込めと中性粒子リサイクリングの理解にとって重要である。条件付き平均法を用いて実験的に導出されたブロブの重心のポロイダル速度成分は、磁場曲率ベクトルを用いてブロブ速度を表現するように簡略化された解析的ブロブモデルと比較された。この解析モデルには背景流は組み込まれておらず、実験データと良好な一致を得るためには背景流を追加する必要がある。さらに、TJ-Kにおけるブロブの3次元構造が、トロイダル方向に分離した2つの面での密度変動の条件付き平均を用いて調査された。ブロブは、その生成領域において、最後閉塞磁気面近傍の磁束管に沿って整列していることが観測された。しかしながら、ブロブの軌道に沿ったさらに下流の位置では、その構造は磁気シアに従って変形するのではなく、むしろ剛体的に保たれ、元の形状を維持することが示された。