Migration of plasma erosion products in plasma facilities is studied experimentally and numerically within the framework of modeling transport of plasma-facing materials in the diagnostic ducts of fusion devices. Material transport simulation is discussed for two cases of low and high background neutral gas pressures. Monte Carlo software KITe was used to simulate transport at a neutral gas background pressure 0.1–0.5 Pa—typical during steady-state tokamak operation and during pressure pulses caused by edge localized modes (ELMs). The simulation approach was implemented to describe experiments at the MAGNUM-PSI facility. Fluid dynamic code FLUENT is used to simulate transport during pressure surges as high as 1000 Pa, which can occur in the case of severe disruptions in tokamak plasma discharges, such as vertical displacement events (VDE) or accidental events. The hydrodynamic approach was verified in simulation of target sputtering in the QSPA plasma gun facility.
プラズマ施設におけるプラズマ侵食生成物の移動は、核融合装置の診断ダクト内におけるプラズマ対向材料の輸送のモデル化の枠組みの中で、実験的および数値的に研究されている。材料輸送シミュレーションは、低いおよび高い背景中性ガス圧力の2つのケースについて議論されている。モンテカルロソフトウェアKITeは、定常状態のトカマク運転中および周辺局在モード(ELM)による圧力パルス中に典型的な、0.1〜0.5 Paの背景中性ガス圧力での輸送をシミュレートするために使用された。このシミュレーション手法は、MAGNUM-PSI施設での実験を説明するために実装された。流体力学コードFLUENTは、トカマクプラズマ放電における深刻な擾乱、例えば垂直変位事象(VDE)や偶発的事象の場合に発生し得る、1000 Paもの高さの圧力サージ中の輸送をシミュレートするために使用される。この流体力学的手法は、QSPAプラズマガン施設におけるターゲットスパッタリングのシミュレーションで検証された。