Sequential SOLPS-ITER and DIVIMP simulations are carried out for tungsten (W) edge transport during neon (Ne) injection in EAST, elucidating the pathway of W impurity leakage from the divertor to the core plasma under different dissipative divertor conditions. Divertor conditions from low-recycling to detachment are generated by modulating the Ne injection rate in the SOLPS simulation. With the drift velocities incorporated in DIVIMP, W transport under the drift effect is investigated. For low-density L-mode plasma conditions with favorable Bt direction, the majority of W source originates from the outer divertor target and leaks upstream through the near-SOL E× B drift reversed region at both inner and outer divertors. The E× B drift is demonstrated to have a significant effect on W leakage and the effect diminishes with the increase of Ne injection rate. Compared to the D2 injection cases, Ne injection helps to achieve a strong dissipative divertor condition at a much lower plasma density, resulting in a higher W leakage ability due to the smaller friction with the background plasma. For Ne injection cases under high-density H-mode conditions, W leaks mostly through the outer divertor region while the inner divertor is fully detached. Compared to the L-mode cases, the shorter power decay lengths in the scrap-off layer (SOL) of the H-mode cases result in smaller parallel E× B drift velocities especially in the middle and far SOL region. With the increase of the Ne injection rate, the decrease of the E× B drift in the middle SOL leads to a wider near-separatrix W leakage path. Therefore, a worse divertor W screening is expected, which is consistent with the previous published experimental observations (Ding et al 2022 Nucl. Mater. Energy33 101250).
EASTにおけるネオン(Ne)入射時のタングステン(W)周辺輸送について、SOLPS-ITERとDIVIMPを順次用いたシミュレーションを実施し、異なる散逸ダイバータ条件下でのダイバータからコアプラズマへのW不純物漏出経路を解明した。低リサイクリングからデタッチメントまでのダイバータ条件は、SOLPSシミュレーションでNe入射率を変調することにより生成された。DIVIMPにドリフト速度を組み込み、ドリフト効果下でのW輸送を調査した。低密度Lモードプラズマ条件でBt方向が有利な場合、W源の大部分は外側ダイバータターゲットに起源を持ち、内側および外側ダイバータの両方における近SOL E× Bドリフト反転領域を通って上流へ漏出する。E× BドリフトはW漏出に有意な影響を与えることが実証され、その影響はNe入射率の増加とともに減少する。D2入射の場合と比較して、Ne入射ははるかに低いプラズマ密度で強い散逸ダイバータ条件を達成するのに役立ち、背景プラズマとの摩擦が小さくなるため、W漏出能が高くなる。高密度Hモード条件下のNe入射の場合、Wは主に外側ダイバータ領域を通って漏出する一方、内側ダイバータは完全にデタッチしている。Lモードの場合と比較して、Hモードの場合のスクレイプオフ層(SOL)におけるより短い電力減衰長は、特に中SOLおよび遠SOL領域において、より小さな平行E× Bドリフト速度をもたらす。Ne入射率の増加に伴い、中SOLにおけるE× Bドリフトの減少は、より広いセパラトリクス近傍のW漏出経路をもたらす。したがって、より悪いダイバータW遮蔽が予想され、これは以前に発表された実験観測(Ding et al 2022 Nucl. Mater. Energy33 101250)と一致する。