A Bayesian inference strategy has been used to estimate uncertain inputs to global impurity transport code (GITR) modeling predictions of tungsten erosion and migration in the linear plasma device, PISCES-A. This allows quantification of GITR output uncertainty based on the uncertainties in measured PISCES-A plasma electron density and temperature profiles (ne, Te) used as inputs to GITR. The technique has been applied for comparison to dedicated experiments performed for high (4 × 1022 m−2 s−1) and low (5 × 1021 m−2 s−1) flux 250 eV He–plasma exposed tungsten (W) targets designed to assess the net and gross erosion of tungsten, and corresponding W impurity transport. The W target design and orientation, impurity collector, and diagnostics, have been designed to eliminate complexities associated with tokamak divertor plasma exposures (inclined target, mixed plasma species, re-erosion, etc) to benchmark results against the trace impurity transport model simulated by GITR. The simulated results of the erosion, migration, and re-deposition of W during the experiment from the GITR code coupled to materials response models are presented. Specifically, the modeled and experimental W I emission spectroscopy data for a 429.4 nm line and net erosion through the target and collector mass difference measurements are compared. The methodology provides predictions of observable quantities of interest with quantified uncertainty, allowing estimation of moments, together with the sensitivities to plasma temperature and density.
ベイズ推論戦略を用いて、線形プラズマ装置PISCES-Aにおけるタングステンの侵食と移動の大域的不純物輸送コード（GITR）モデリング予測に対する不確実な入力パラメータを推定した。これにより、GITRへの入力として使用される測定されたPISCES-Aプラズマ電子密度・温度プロファイル（ne, Te）の不確実性に基づいて、GITR出力の不確実性を定量化することが可能となる。本手法は、高フラックス（4 × 10²² m⁻² s⁻¹）および低フラックス（5 × 10²¹ m⁻² s⁻¹）の250 eV Heプラズマに曝露されたタングステン（W）ターゲットに対して実施された専用実験との比較に適用され、タングステンの正味および総侵食量、ならびに対応するW不純物輸送を評価するために設計された。Wターゲットの設計と配向、不純物コレクター、および診断装置は、トカマクダイバータプラズマ曝露に伴う複雑性（傾斜ターゲット、混合プラズマ種、再侵食など）を排除するように設計され、GITRによってシミュレーションされた微量不純物輸送モデルに対するベンチマークを行うものである。実験中のWの侵食、移動、および再堆積に関するGITRコードと材料応答モデルを結合したシミュレーション結果が提示される。具体的には、429.4 nmの発光線に対するモデル化および実験によるW I発光分光データと、ターゲットおよびコレクターの質量差測定による正味侵食量が比較される。本手法は、定量化された不確実性を伴う観測可能量の予測を提供し、モーメントの推定とともに、プラズマ温度および密度に対する感度を可能にする。