Transport analysis of MAST discharges indicates that collisions are an important loss mechanism in the core of a tight aspect ratio tokamak. In the strongly varying equilibrium fields of MAST many of the assumptions of drift kinetic and neoclassical theory (e.g. small plasma inverse aspect ratio and low ratio of toroidal Larmor radius to poloidal Larmor radius) are not met by all particle species and it becomes appropriate to use full orbit analysis to evaluate heat and particle fluxes. Collisional transport of impurity ions (C6+ and W20+) has been studied using a full orbit solver, CUEBIT, to integrate the test-particle dynamics. Electromagnetic fields in MAST plasma have been modelled using the cylindrical and toroidal two-fluid codes CUTIE and CENTORI. A detailed study of the scaling of the test-particle diffusivity with collisionality in the equilibrium field reveals deviations from the standard neoclassical theory, in both the Pfirsch–Schlüter and banana regimes, and difficulties in defining a local diffusivity at low collisionalities. The effect of electric and magnetic fluctuations is also briefly addressed. It is found that field fluctuations enhance the non-diffusive nature of transport. The full orbit analysis presented here predicts levels of transport and confinement times for the examined species broadly consistent with the experimental observations.
MAST放電の輸送解析は、衝突が高アスペクト比トカマクのコアにおける重要な損失機構であることを示している。MASTの強く変化する平衡場において、ドリフト運動論および新古典理論の仮定の多く（例えば、小さなプラズマ逆アスペクト比と、トロイダルラーモア半径に対するポロイダルラーモア半径の低い比）は全ての粒子種に対して満たされず、熱および粒子フラックスを評価するために完全軌道解析を用いることが適切となる。不純物イオン（C6+およびW20+）の衝突輸送は、完全軌道ソルバーであるCUEBITを用いてテスト粒子のダイナミクスを積分することにより研究されてきた。MASTプラズマ中の電磁場は、円筒およびトロイダル二流体コードであるCUTIEおよびCENTORIを用いてモデル化されてきた。平衡場中の衝突頻度に対するテスト粒子の拡散係数のスケーリングの詳細な研究は、ピルシュ・シュリューターおよびバナナ領域の両方において、標準的な新古典理論からの逸脱を明らかにし、低衝突頻度における局所拡散係数の定義の困難さを示している。電磁的ゆらぎの影響についても簡単に考察されている。場のゆらぎが輸送の非拡散的性質を増強することが見出された。ここで提示された完全軌道解析は、調査された種についての輸送レベルと閉じ込め時間を予測し、実験的観測と概ね一致している。