In this paper, we present simulations of pedestal control by lithium granule injection (LGI) in NSTX. A model for small granule ablation has been implemented in the M3D-C1 code (Jardin et al 2012 Comput. Sci. Discovery5 014002), allowing the simulation of realistic lithium granule injections. 2D and 3D simulations of Li injections in NSTX H-mode plasmas are performed and the effect of granule size, injection angle and velocity on the pedestal gradient increase is studied. The amplitude of the local pressure perturbation caused by the granules is found to be highly dependent on the solid granule size. Adjusting the granule injection velocity allows one to inject more particles at the pedestal top.3D simulations show the destabilization of high order MHD modes whose amplitude is directly linked to the localized pressure perturbation, which is found to depend on the toroidal localization of the granule density source.
本論文では、NSTXにおけるリチウム顆粒入射(LGI)によるペデスタル制御のシミュレーションを提示する。M3D-C1コード(Jardinら 2012 Comput. Sci. Discovery5 014002)に小型顆粒のアブレーションモデルを実装し、現実的なリチウム顆粒入射のシミュレーションを可能にした。NSTXのHモードプラズマにおけるLi入射の2Dおよび3Dシミュレーションを実施し、顆粒サイズ、入射角度、および速度がペデスタル勾配に及ぼす影響を研究した。局所的な圧力摂動の振幅は、固体顆粒サイズに強く依存することが見出された。顆粒入射速度を調整することで、ペデスタル上部により多くの粒子を入射することが可能となる。3Dシミュレーションは、高次MHDモードの不安定化を示しており、その振幅は局所的な圧力摂動に直接関連し、さらに顆粒密度源のトロイダル方向の局在化に依存することが見出された。