Alcator C-Mod 刮削层中的涨落统计

我们研究了由位于 Alcator C-Mod 外侧中平面刮削层（scrape-off layer）并嵌入下偏滤器挡板中的 Langmuir 探针采样的离子饱和电流和浮动电位的长时间序列。研究了一系列欧姆加热的 L 模等离子体放电，其线平均等离子体密度范围为 $n_e/n_G = 0.15$ 至 $0.42$，其中 $n_G$ 为 Greenwald 密度。所有在远刮削层采样的离子饱和电流时间序列均以大幅值爆发事件为特征。时间序列的偏度系数和超额峰度系数服从二次关系，且在适当归一化后其直方图部分重合。发现离子饱和电流时间序列的直方图与刮削层等离子体中粒子密度涨落的随机模型预测吻合良好。连续大幅值爆发事件之间的等待时间分布及爆发幅值分布近似服从指数分布。发现平均等待时间和爆发幅值随线平均等离子体密度的变化较弱。条件平均表明，由浮动电位测量估算的径向斑（blob）速度在外侧中平面刮削层中随归一化爆发幅值的增加而增加。对于低密度放电，与偏滤器探针处大幅值爆发相关的浮动电位的条件平均波形呈偶极形状。在分离偏滤器条件下，平均波形是随机的，表明斑与偏滤器靶处的鞘层发生了电断开。