Tokamak edge turbulence is crucial for the cross-field transport of particles and energy away from the separatrix. A better understanding of what affects the turbulence helps to control the heat flux to the divertor targets and the wall. One potentially important factor is the ion particle source in the divertor, as the neutral pathways and the ionisation source distributions are different depending on the divertor geometry, e.g. vertical- and horizontal-target configurations. Numerically, how to represent the sources and mimic the effects on the SOL in the simulations is still an open question. In this paper, we use a 3D turbulence code STORM, based on drift-reduced Braginskii equations, to study the effects of the divertor particle source distribution on turbulence in a simplified 3D slab geometry. The results show that it requires a large amount of divertor particle source to be peaked near the separatrix to alter the heat flux deposited on the target in attached conditions. This large non-uniform particle source can locally enhance the turbulence in the divertor volume, which redistributes the energy flux to the target and reduces the maximum amplitude. Meanwhile, the plasma profiles evaluated at the outboard midplane, such as the amplitudes and fluctuations of the density and temperature, are marginally changed. Another consequence of our results is that the prediction of the temperature difference between the outboard midplane and the target would be underestimated, if the calculation only considers the conductive heat flux and ignores this enhanced cross-field transport in the divertor.
トカマク周辺部の乱流は、セパラトリクスから離れる方向への粒子およびエネルギーの磁場横断輸送にとって極めて重要である。乱流に影響を与える要因をよりよく理解することは、ダイバータ標的および壁への熱流束を制御するのに役立つ。潜在的に重要な一因はダイバータ内のイオン粒子源であり、中性粒子の経路と電離源分布は、ダイバータ形状、例えば垂直ターゲット構成と水平ターゲット構成によって異なる。数値的には、シミュレーションにおいてこれらのソースを表現し、SOLへの影響を模擬する方法は依然として未解決問題である。本論文では、ドリフト低減ブラギンスキー方程式に基づく3次元乱流コードSTORMを用いて、単純化された3次元スラブ形状における乱流に対するダイバータ粒子源分布の影響を研究する。結果は、付着条件下でターゲットに堆積する熱流束を変化させるためには、セパラトリクス近傍でピークを持つ多量のダイバータ粒子源が必要であることを示している。この大きな非一様粒子源は、ダイバータ領域内の乱流を局所的に増強し、ターゲットへのエネルギー流束を再分配してその最大振幅を低減する。一方、外側赤道面で評価されたプラズマ分布、例えば密度と温度の振幅および変動は、わずかに変化するだけである。我々の結果のもう一つの帰結は、伝導熱流束のみを考慮し、ダイバータ内のこの増強された磁場横断輸送を無視する計算では、外側赤道面とターゲット間の温度差の予測が過小評価されるということである。