On the relation between non-exponential Scrape Off Layer profiles and the dynamics of filaments
一个理论框架的发展，以澄清之间的关系的轮廓的密度和温度的刮削层（SOL）的波动（长丝），产生它们。该框架基于独立细丝的动力学及其统计行为，可用于严格理解导致径向太阳光剖面非指数性质以及远太阳光相对波动幅度增加的机制。几个模型的动态的细丝，这可以应用到框架，推导和讨论的目的是确定如何不同的假设导致出现的配置文件中的功能。结果发现，多种替代模型可以解释的意见，从而激励更严格和集中的实验分析。特别是，径向加速的细丝，效率较低的平行排气，以及细丝速度的统计分布都有助于在远SOL中诱导更平坦的轮廓。一个相当普遍的结果是曲线的非指数性质的弹性。同时，所讨论的几个模型也可以捕捉到在远SOL中观察到的相对波动幅度的增加。它还表明，几种情况下是兼容的SOL，这可能是由电荷交换与中性粒子的相互作用或由显着的径向加速的灯丝的扩大。
2016-06-14 physics.plasm-ph
Stochastic modelling of blob-like plasma filaments in the scrape-off layer: Continuous velocity distributions
本文分析了一个具有随机振幅、尺寸和速度分布的非相关脉冲叠加的随机模型，揭示了脉冲的广泛分布与相关性对刮削层径向分布和涨落特性的影响，并强调了大幅涨落在等离子体-壁相互作用中的重要作用。
2024-01-10 physics.plasm-ph
Interpretation of scrape-off layer profile evolution and first-wall ion flux statistics on JET using a stochastic framework based on filamentary motion
本文提出了一种新的建模技术的基础上间歇性运输，由于灯丝运动，解释实验剖面和波动数据的刮削层（SOL）的射流在发病和演变的密度剖面肩。建立一个基线的情况下，肩形成之前，和随机模型被证明是能够同时匹配的时间平均的配置文件的测量，以及PDF形状和自相关函数的离子饱和电流的时间序列在外壁。随机模型的各个方面，然后变化的目的是产生与实验一致的统计测量的轮廓肩。这是通过在模型内作用于细丝的密度汇中的强烈局部减少来实现的。所需的密度汇的减少发生在一个高度局部化的区域，密度汇的时间尺度增加了25倍。发现仅这一点不足以模拟肩部区域随着密度增加而膨胀和变平，这需要随机模型内的额外变化。发现了一个例子，该例子既包括密度下沉的减少，又包括细丝加速，并且随着肩部膨胀，该例子与实验数据一致匹配，但不能保证该解的唯一性。在随机模型的上下文中，这意味着密度汇的局部减少可以触发肩部的形成，但需要额外的物理来解释随后的演变的配置文件。
2017-06-05 physics.plasm-ph
Stochastic modelling of blob-like plasma filaments in the scrape-off layer: Theoretical foundation
本文提出一种随机模型，通过不相关脉冲的叠加及其随机分布参数，解释磁约束等离子体边界区域的高密度、平坦轮廓和间歇性涨落现象，并揭示其与团状结构的统计关联。
2023-03-31 physics.plasm-ph
Scrape-off layer turbulence in TCV: evidence in support of stochastic modelling
间歇性波动的TCV刮落层已被调查，通过分析长朗缪尔探针数据的时间序列在固定的条件下，允许计算波动统计具有高精度。离子饱和电流信号主要是由频繁发生的大振幅的突发归因于细丝结构移动通过刮除层。平均突发波形可以用双指数波形来描述，而突发的等待时间和峰值幅度都具有指数分布。与离子饱和电流中的突发相关联的是偶极子形状的浮动电势结构和径向向外定向的电漂移速度和粒子通量，平均峰值随着饱和电流突发幅度而增加。浮动电位波动具有正态概率密度函数，而离子饱和电流和估计径向速度的分布对于大的波动具有指数尾。这些研究结果进行了讨论，根据现行的灯丝运动理论和间歇刮层等离子体波动的随机模型。
2015-12-11 physics.plasm-ph
3D Simulations of Plasma Filaments in the Scrape Off Layer: A Comparison with Models of Reduced Dimensionality
本文介绍了模拟孤立的3D细丝在平板几何形状获得使用3D简化流体代码。首先，进行系统扫描以研究细丝的动态如何受到其振幅、垂直尺寸和平行程度的影响。垂直大小的灯丝被发现有很强的影响，其运动，因为它确定了平行电流的相对重要性，极化和粘性电流，而漂移波不稳定性观察到，如果初始振幅的斑点是足够的增加。接下来，3D模拟进行了比较，2D模拟使用不同的平行封闭，即鞘耗散封闭，忽略平行梯度，涡度平流封闭，忽略平行电流的影响。涡度平流封闭被发现不能复制的3D垂直动力学和高估的初始径向加速度的所有长丝研究。相比之下，与鞘管耗散闭合相比，获得了更令人满意的结果，即使在存在显著平行梯度的情况下，闭合也不再有效。具体而言，它捕捉到了在3D模拟中观察到的具有不同垂直尺寸的细丝的对比动力学，涡度平流闭合未能复制。然而，这两个封闭成功地复制了玻尔兹曼旋转效应和相关的极向漂移的斑点，在3D模拟中观察到的。虽然鞘耗散关闭的结论是更成功地复制的3D动态，它强调的涡关闭可能仍然是相关的情况下，平行电流被禁止关闭通过鞘由于影响，如增加电阻率附近的目标。
2014-10-08 physics.plasm-ph
Stochastic modeling of blob-like plasma filaments in the scrape-off layer: Time-dependent velocities and pulse stagnation
本文建立刮削层等离子体团块脉冲的随机模型，引入振幅相关的时变速度与线性阻尼，揭示脉冲停滞对径向剖面、涨落及等离子体-表面相互作用的影响。
2024-12-06 physics.plasm-ph
An experimental investigation on the high density transition of the Scrape-off Layer transport in ASDEX Upgrade
一个多诊断的方法，利用朗缪尔探针在中平面，X点和偏滤器壁，以及锂束和红外测量评估的ASDEX升级的刮除层（SOL）的演变在L-模式密度过渡导致形成的密度肩。SOL密度分布的平坦化与细丝的状态变化有关，细丝变得更快和更大，并且与$q_{\parallel}$分布的类似平坦化有关。这一转变与偏滤器外分离的开始有关，并导致SOL中速度剪切层的出现。实验测量是在良好的协议与几个灯丝模型描述的过程作为一个过渡从传导到对流为主的SOL垂直运输所造成的平行碰撞性的增加。这些结果可能具有很大的相关性，因为ITER和DEMO都将在很大程度上超过过渡值的分离偏滤器和密度，因此可能会表现出与当今设备中通常观察到的不同的对流传输水平。
2014-07-14 physics.plasm-ph
Strongly intermittent far scrape-off layer fluctuations in Alcator C-Mod plasmas close to the empirical discharge density limit
本文基于随机脉冲模型研究 Alcator C-Mod 刮削层涨落，发现接近密度极限时脉冲幅度和等待时间显著增大，远刮削层粒子和热通量增强，为预测丝状输运效应提供框架。
2023-08-08 physics.plasm-ph
Gas puff imaging of plasma turbulence in the magnetic island scrape-off layer of W7-X
本文利用气体 puff 成像诊断研究 W7-X 仿星器磁岛刮削层湍流，发现流动以极向为主、径向较弱，表明 ExB 对流主导且丝状输运受抑制，并揭示连接长度与剪切流结构的关联。
2025-03-28 physics.plasm-ph
Characterization of edge and scrape-off layer fluctuations using the fast Li-BES system on COMPASS
最近，COMPASS上的锂束发射光谱（Li-BES）系统在任何类型的等离子体场景中的常规自动操作方面已经达到了其全部诊断能力，并且通常用作COMPASS等离子体边缘区域超快密度轮廓重建的标准工具。本研究的目的是探讨COMPASS Li-BES系统在表征等离子体电子密度起伏方面的优势和局限性。我们展示了等离子体束相互作用的原子物理学如何影响在不同径向位置和不同电子密度分布的测量的解释。我们还证明了广义序贯概率比测试的自动事件检测的可用性。使用非微扰诊断，我们验证了刮落层细丝和伴随的孔（密度赤字）的随机加西亚模型的有效性。
2019-02-01 physics.plasm-ph
Blob velocities and sizes in the Alcator C-Mod scrape-off layer for ohmic and high confinement mode plasmas
本研究通过改进的时间延迟估计方法，测量了Alcator C-Mod刮削层中欧姆及高约束模式等离子体的团块速度与尺寸，发现所有模式下团块以400-1000 m/s径向运动，且高约束模式与欧姆模式相似。
2025-01-24 physics.plasm-ph
Dynamics of rapidly spinning blob-filaments: fluid theory with a parallel kinetic extension
本文发展快速旋转团块丝流体理论，将自旋作为主导效应并纳入离子惯性、带状流作用及平行电子动力学，解释其低速径向传播并给出运动渐近表达式。
2023-07-15 physics.plasm-ph
Intermittent fluctuations in the Alcator C-Mod scrape-off layer for ohmic and high confinement mode plasmas
利用喷气成像数据分析了Alcator C-Mod托卡马克在欧姆模和高约束模下刮除层中的等离子体涨落。在所有的情况下调查，从一个单一的空间分辨视图到喷气的排放的时间序列占主导地位的大幅度的爆发，由于斑点状的细丝结构径向向外移动和poloidally。欧姆等离子体和边缘局域模自由和增强的D-α高约束模等离子体中的涨落统计具有显著的相似性。连续平均波形具有双侧指数形状，具有可比的时间尺度和不对称性，而突发幅度和它们之间的等待时间呈指数分布。所有这些约束模式的概率密度函数和频率功率谱密度是自相似的。这些结果是强有力的证据，支持一个随机模型描述的等离子体波动的刮削层作为一个叠加的不相关的指数脉冲。该模型的预测是在欧姆和高约束模式等离子体的实验测量非常一致。因此，随机模型提供了一个有价值的工具，预测波动诱导的磁约束聚变等离子体中的等离子体壁的相互作用。
2018-01-02 physics.plasm-ph
Modelling of turbulent impurity transport in fusion edge plasmas using measured and calculated ionization cross sections
本文用三维电磁陀螺流体计算方法模拟了托卡马克聚变等离子体边缘和刮除层中痕量杂质的湍流输运，包括等离子体轮廓梯度的演化。杂质离子的源函数是从预先确定的测量和计算的电子碰撞电离截面数据动态计算的。模拟描述了产生和进一步被动湍流E-交叉-B平流的杂质的间歇性波动和相干的对流结构（斑点）的刮除层。
2014-08-21 physics.plasm-ph
Theory-based scaling laws of near and far scrape-off layer widths in single-null L-mode discharges
采用双流体模型，解析推导了L模偏转托卡马克放电近、远刮离层宽度的理论标度律。近SOL的压力和密度衰减长度是通过利用电源之间的平衡，垂直的湍流运输通过分界线，并在血管壁的平行损失，而远SOL的压力和密度衰减长度是通过使用由细丝介导的间歇性运输模型推导出来的。在近SOL的压力衰减长度的分析估计，然后比较的结果的三维，通量驱动，全球，双流体湍流模拟的L-模式转向托卡马克等离子体，并验证对实验测量偏滤器热通量分布的实验多机数据库，在这两种情况下显示出非常好的协议。类似地，在远SOL的压力衰减长度的理论标度律进行比较，模拟结果和TCV L模式放电的实验测量，指出需要一个大型的多机数据库的远SOL衰减长度。
2021-04-19 physics.plasm-ph
L-mode filament characteristics on MAST as a function of plasma current measured using visible imaging
在托卡马克等离子体边缘观察到了清晰的边界结构。这些细丝被径向喷射出来，并在远刮除层（SOL）区域携带等离子体，在那里它们负责产生大部分的传输。利用可见光成像技术，对MAST上L模式等离子体中观察到的细丝的特性进行了研究。一个比较，然后与所观察到的粒子和功率分布在偏滤器作为等离子体电流的函数。的径向速度和较小程度上的径向尺寸的细丝被发现减少等离子体电流增加在恒定的密度和输入功率。在本文中得到的结果的平均灯丝动力学等离子体电流的依赖性是一致的想法，灯丝是负责确定粒子分布在偏滤器。
2016-02-09 physics.plasm-ph
The impact of non-local parallel electron transport on plasma-impurity reaction rates in tokamak scrape-off layer plasmas
本文研究托卡马克刮削层中非局域平行电子输运导致的非麦克斯韦电子分布对等离子体-杂质反应速率的影响，发现高能尾部可显著改变电离平衡和辐射损失，并讨论了实验观测方法。
2024-10-01 physics.plasm-ph
Spectral broadening from turbulence in multiscale lower hybrid current drive simulations
研究了低杂波（LH）在刮去层（SOL）中的散射。结果表明，散射可以解释LH光谱间隙没有任何特别修改的波谱。这是使用多尺度模拟方法，允许，第一次，包括全波散射物理的射线追踪/福克-普朗克计算。在这种方法中，全波散射的概率计算与统计合奏的细丝波相互作用。这些概率耦合到使用辐射转移（RT）理论的射线跟踪方程。这允许沿着整个射线轨迹对散射进行建模，这在多通道机制中可能是重要的。在Alcator C-Mod中对低杂波电流驱动（LHCD）进行了模拟，结果与实验电流和硬X射线（HXR）曲线非常一致。灯丝参数空间中的一个区域被确定在LHCD上的散射的影响是饱和的。这样的状态与实验LHCD测量相吻合，表明饱和确实发生在C-Mod中，因此细丝的确切统计特性并不重要。
2022-10-25 physics.plasm-ph
Scattering of radio frequency waves by cylindrical blobs in the plasma edge in tokamaks
射频波通常用于托卡马克聚变等离子体中的等离子体加热、电流控制以及诊断。这些波由放置在托卡马克壁附近的天线结构激发，并且它们必须在到达核心等离子体（这是它们的目标）之前通过称为刮除层的湍流层传播。这一层表现出相干的密度波动的斑点和细丝的形式。研究了射频平面波在单块物体上的散射过程，假设单块物体为无限长圆柱体。在平面波的情况下，斑点的轴不一定与外部施加的磁场对准。研究了ITER和中型托卡马克装置（如TCV、ASDEX-U、DIII-D等）的电子回旋波（$f_0$ =170 $GHz$）和ALCATOR C-MOD装置的低杂波（$f_0$ =4.6 $GHz$）。该研究涵盖了各种密度之间的对比斑点和周围的等离子体和大范围的斑点半径。
2018-01-05 physics.plasm-ph
Gas-solid phase transition in laser multiple filamentation
当在透明介质中传播时，近红外多太瓦（TW）激光束分裂成具有高达10至100太瓦/cm $^{2}$的峰值强度的通常为100-200 μ m直径的多个细丝。我们观察到一个相变在入射光束强度为0.4~TW/cm $^2$，其中纤维之间的相互作用诱导固体状的二维晶体的晶格常数为2.7毫米，与初始光束直径无关。低于0.4~TW/cm $^2$，我们证明了一种混合相态，其中一些细丝紧密地堆积在局部簇中，在光束的横向强度分布中的不均匀性（种子）上成核，而其他细丝则稀疏，与它们的邻居几乎没有相互作用，类似于气体。通过计算相邻灯丝之间的相互作用哈密顿量，考虑了衍射，克尔自聚焦和等离子体产生的影响，证实了这种类似的热力学气-固相变。有效势的形状接近于Morse势，其平衡键长接近于观测值。
2017-04-13 cond-mat.stat-mech physics.optics physics.plasm-ph
