Recent experiments at JET combining reciprocating probe measurements upstream and infrared thermography at the plasma-facing components (PFC) on plasmas in limiter configurations show that the common approach to predicting the power load on the limiter underestimates the heat flux at the contact point by a factor 1.5–3. The current model and scaling laws used for predicting the power load onto the first wall during limiter current ramp-up/down in ITER are uncertain and a better understanding of the heat transport to the PFCs is required. The heat loads on PFCs are usually predicted by projecting the parallel heat flux associated with scrape-off layer (SOL) properties at the outer mid-plane (upstream) along the magnetic field lines to the limiter surface and deducing the surface heat flux through a cosine law, thus ignoring any local effect of the PFC on transport within the SOL. The underestimate of the heat flux is systematic in inner wall limiter configurations, independent of the plasma parameters, whereas in outer limiter configuration this is not observed, probably because of the much shorter SOL power decay length. Models that can explain this enhanced heat flux around the contact point are proposed and discussed although no definitive conclusion can be drawn.
最近のJETにおける実験では、リミター配位のプラズマにおいて、上流での往復プローブ測定とプラズマ対向機器(PFC)での赤外線サーモグラフィーを組み合わせた結果、リミター上の電力負荷を予測する一般的な手法が接触点での熱流束を1.5〜3倍過小評価することが示されている。ITERにおけるリミター電流ランプアップ/ランプダウン中の第一壁への電力負荷を予測するために現在使用されているモデルとスケーリング則は不確実であり、PFCへの熱輸送のより良い理解が必要とされている。PFC上の熱負荷は通常、外側中平面(上流)でのスクレイプオフ層(SOL)特性に関連する平行熱流束を磁力線に沿ってリミター表面に投影し、コサイン則を通じて表面熱流束を推定することによって予測されており、SOL内の輸送に対するPFCの局所的効果は無視されている。熱流束の過小評価は内壁リミター配位において系統的であり、プラズマパラメータに依存しない一方、外側リミター配位ではこの現象は観測されず、おそらくSOLパワー減衰長がはるかに短いためである。接触点周辺でのこの増強された熱流束を説明できるモデルが提案され議論されているが、決定的な結論は導かれていない。