スクレイプオフ層（Scrape-off layer、SOL、scrape-off）は、核融合・プラズマ物理学の現象。最終閉鎖磁気面の外側に広がり、磁力線が直接壁やダイバータ板へとつながる領域である。プラズマ中の粒子と熱は主にこの層に沿って排出され、その厚さや乱流輸送はダイバータの熱負荷と不純物の遮蔽に決定的な影響を与える。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは603本ある。比重が最も大きかったのは2020–2024年で、その期間の論文の1.45%を占めた。直近の2025–2029年では1.21%。この用語集がこの主題を最初に拾うのは1975年以降で、それ以前の収録論文には現れない。
推移
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研究の変遷
1970–198410本 · 0.41%
トカマク周辺プラズマの測定とモデル化の始まり
1970年代から1980年代前半にかけて、スクレイプオフ層はトカマク周辺プラズマの一部として、リミターやダイバータとの関連で測定・モデル化された。TFR 600やJFT-2などの装置で粒子・エネルギー束が観測され、不純物のリサイクリングやその流れを扱う理論的検討がなされた。
同時に語られた主題プラズマ流、リミッター、不純物、超熱電子、定常状態、プラズマシース
この時代の論文から
- Modelling of impurity flow in the tokamak scrape-off layerNuclear Fusion 1984
- Thickness of the scrape-off layer of a large tokamak with a poloidal divertorNuclear Fusion 1984
- Effects of metal impurity re-cycling in the scrape-off plasma of a large tokamakNuclear Fusion 1979
- Deuterium ion fluxes, temperatures and densities in the scrape-off layer of TFR 600Nuclear Fusion 1980
1985–199449本 · 0.90%
密度限界と乱流モデルの登場
1985年から1994年には、JET、TEXTOR、ASDEX-Upgrade、DIII-Dなど複数のトカマクでスクレイプオフ層の研究が進み、特にダイバータ配位での電流やポロイダル非対称性が調べられた。密度限界をスクレイプオフ層・ダイバータ現象として捉える視点が現れ、電子温度勾配による不安定性や乱流のモデルが提唱された。不純物やリサイクリング、粒子輸送との関連も引き続き重要であった。
同時に語られた主題不純物、リミッター、粒子輸送、リサイクリング、低域混成波、ラングミュアプローブ
この時代の論文から
- Disruptive tokamak density limit as scrape-off layer/divertor phenomenonNuclear Fusion 1991
- Poloidal asymmetries in the scrape-off layer plasma of the Alcator C tokamakNuclear Fusion 1987
- A model for the turbulence in the scrape-off layer of tokamaksNuclear Fusion 1991
- Currents in the scrape-off layer of diverted tokamaksNuclear Fusion 1989
1995–200476本 · 0.77%
ELMとSOLフロー、乱流輸送の相互作用
1995年から2004年には、ELM（周辺局在モード）との関連が顕著になり、JET、DIII-D、ASDEX-Upgrade、MASTなどでスクレイプオフ層の静電揺動や乱流輸送の測定・モデル化が進んだ。ダイバータ性能に影響するSOLプラズマ流の駆動機構や、セパラトリックスでの境界条件を扱う研究が見られた。外部バイアスによる長距離乱流輸送の制御といった理論的解析も行われた。
同時に語られた主題周辺局在モード、不純物、リサイクリング、プラズマ流、リミッター、乱流輸送
この時代の論文から
- Measurements and modelling of electrostatic fluctuations in the scrape-off layer of ASDEXNuclear Fusion 1995
- Transport-driven Scrape-Off-Layer flows and the boundary conditions imposed at the magnetic separatrix in a tokamak plasmaNuclear Fusion 2004
- Driving mechanism of SOL plasma flow and effects on the divertor performance in JT-60UNuclear Fusion 2004
- Simple models for the radial and poloidal E × B drifts in the scrape-off layer of a divertor tokamak: Effects on in/out asymmetriesNuclear Fusion 1996
2005–2014163本 · 1.06%
ITERに向けたパワー幅とHモードSOL研究
2005年から2014年には、ITERに向けたスクレイプオフ層の研究が中心となり、Hモードのパワー幅のスケーリングやヒューリスティックなドリフトモデルが提示された。JET、ASDEX-Upgrade、Alcator C-Mod、MASTなどの実験と共に、プラズマ・壁相互作用やダイバータ物理のレビューがITERの観点からまとめられた。TCVやDIII-Dでは変動と輸送、ファーSOLの主壁相互作用が調べられた。
同時に語られた主題周辺局在モード、低域混成波、Lモード、プラズマ乱流、Hモード、径方向電場
この時代の論文から
- Scaling of the tokamak near the scrape-off layer H-mode power width and implications for ITERNuclear Fusion 2013
- Heuristic drift-based model of the power scrape-off width in low-gas-puff H-mode tokamaksNuclear Fusion 2012
- Plasma–surface interaction, scrape-off layer and divertor physics: implications for ITERNuclear Fusion 2007
- Fluctuations and transport in the TCV scrape-off layerNuclear Fusion 2007
2015–2026305本 · 1.26%
モデリングとフィラメント輸送の定量化、多装置展開
2015年から2026年には、ASDEX-Upgrade、ITER、Wendelstein 7-X、EAST、DIII-Dなど多様な装置を対象に、SOLPS-ITERを用いた統合モデリングやフィラメント状SOL輸送の定量的記述が進んだ。Hモードのパワー幅変動やペデスタルとの結合、イオンサイクロトロン加熱との関連が研究され、乱流と中性粒子動力学を自己無撞着に扱う第一原理モデルも出現した。不純物輸送や放射電場、Lモードとの比較も重要なテーマとなっている。
同時に語られた主題不純物、Hモード、ペデスタル、イオンサイクロトロン加熱、SOLPS-ITER、プラズマ乱流
この時代の論文から
- Turbulence driven widening of the near-SOL power width in ASDEX Upgrade H-Mode dischargesNuclear Fusion 2020
- Recent progress towards a quantitative description of filamentary SOL transportNuclear Fusion 2017
- Edge and SOL turbulence and blob variations over a large database in NSTXNuclear Fusion 2015
- Impact of a narrow limiter SOL heat flux channel on the ITER first wall panel shapingNuclear Fusion 2015
よく登場する装置
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Scrape-off layer、SOL、scrape-off など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文120本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない