Understanding the transport processes that determine the plasma profile widths in the scrape-off layer (SOL) and divertor region of tokamaks is crucial for successful power and particle exhaust management in future devices. Plasma transport from the SOL into the private flux region (PFR) broadens the profiles and could mitigate the power exhaust challenge. Analysis of ion current profiles, measured by Langmuir probes in the ASDEX upgrade (AUG) tokamak, shows that the ion current width in the PFR, normalized by the flux expansion between outer target and midplane, is about 1.2 mm in L-mode and 0.9 mm in inter-ELM H-mode plasmas. The measured widths agree within a factor of two with predictions from an analytical model, based on Pfirsch-Schlüter flows. According to the model, the ion PFR width increases with the distance ΔR between the outer target and X-point major radii, and scales inversely with the poloidal magnetic field . For the tokamaks ITER and SPARC the model predicts PFR widths below 0.3 mm.
トカマクのスクレイプオフ層（SOL）およびダイバータ領域におけるプラズマプロファイル幅を決定する輸送過程を理解することは、将来の装置における電力および粒子排気管理の成功にとって極めて重要である。SOLからプライベートフラックス領域（PFR）へのプラズマ輸送はプロファイルを広げ、電力排気の課題を緩和する可能性がある。ASDEXアップグレード（AUG）トカマクにおいてラングミュアプローブで測定されたイオン電流プロファイルの解析により、PFRにおけるイオン電流幅（外側ターゲットと中間面の間のフラックス膨張で規格化）は、Lモードで約1.2 mm、ELM間Hモードプラズマで約0.9 mmであることが示される。測定された幅は、Pfirsch-Schlüter流に基づく解析モデルからの予測と2倍以内の範囲で一致する。このモデルによると、イオンのPFR幅は、外側ターゲットとX点の主半径の間の距離ΔRとともに増加し、ポロイダル磁場に反比例してスケーリングする。トカマクITERおよびSPARCについては、モデルはPFR幅が0.3 mm未満であると予測する。