Basic plasma transport properties in island divertors are compared to those of standard tokamak divertors. A realistic plasma transport modelling of high-density discharges in island divertors has become possible by implementing a self-consistent treatment of impurity transport in the EMC3-EIRENE code. In contrast to standard tokamak divertors, the code predicts no high recycling prior to detachment, with the downstream density never exceeding the upstream density. This is mainly due to momentum losses arising from the cross-field transport associated with the specific island divertor geometry. This momentum loss is effective already at low densities, high temperatures and is responsible for the high upstream densities needed to achieve detachment. Numerical scans of carbon concentration for high-density plasma typically show first a smooth, then a sharp increase of the carbon radiation, the latter being accompanied by a sharp drop of the downstream temperature and density indicating detachment transition. The jumps of the radiation and temperature are due to a thermal instability associated with the form of the impurity cooling rate function and can be reproduced by a simple 1D radial energy model based on cross-field transport and impurity losses. This model is used as a guideline to illustrate and discuss the detachment physics in details, including detachment condition and thermal instability. Major EMC3-EIRENE code predictions have been verified by the first W7-AS divertor experiments. A comparison of calculations and measurements is presented for high-density, high-power W7-AS divertor discharges and the physics related to rollover and detachment is discussed in detail. The code has been recently extended to general SOL configurations with open islands and arbitrary ergodicity by using a new highly accurate field-line mapping technique. The method correctly reproduces flux surfaces and islands over a high number of toroidal field periods, thus ensuring a clear distinction between parallel and radial transport. The technique has been tested successfully on W7-AS, W7-X, LHDand TEXTOR DED, and first applied to solve the coupled heat conduction equations for a typical ergodic W7-AS configuration.
島状ダイバータにおける基本的なプラズマ輸送特性を、標準的なトカマクダイバータのそれと比較する。EMC3-EIRENEコードに不純物輸送の自己無撞着な取り扱いを実装することにより、島状ダイバータにおける高密度放電の現実的なプラズマ輸送モデリングが可能となった。標準的なトカマクダイバータとは対照的に、このコードはデタッチメント前の高リサイクリングを予測せず、下流密度が上流密度を超えることはない。これは主に、島状ダイバータ特有の幾何学的形状に伴う横断輸送から生じる運動量損失によるものである。この運動量損失は、低密度・高温の時点ですでに有効であり、デタッチメント達成に必要な高い上流密度の原因となっている。高密度プラズマに対する炭素濃度の数値スキャンは、典型的にはまず滑らかな、その後急峻な炭素放射の増加を示し、後者には下流温度の急激な低下と密度の低下を伴い、デタッチメント遷移を示唆する。放射と温度の跳躍は、不純物冷却関数の形状に伴う熱不安定性によるものであり、横断輸送と不純物損失に基づく単純な1次元動径エネルギー模型によって再現できる。この模型は、デタッチメント条件や熱不安定性を含むデタッチメント物理を詳述し考察するための指針として用いられる。EMC3-EIRENEコードの主要な予測は、最初のW7-ASダイバータ実験によって検証されている。高密度・高パワーのW7-ASダイバータ放電について、計算と測定の比較が提示され、ロールオーバーとデタッチメントに関連する物理が詳細に論じられる。このコードは最近、新しい高精度な磁力線追跡手法を用いて、開放島構造と任意のエルゴード性を有する一般的なSOL配位へ拡張された。この手法は、多数のトロイダル磁場周期にわたって磁束面と島構造を正確に再現し、それにより平行輸送と横断輸送の明確な区別を保証する。この手法はW7-AS、W7-X、LHD、TEXTOR DEDにおいて成功裏に試験され、典型的なエルゴードW7-AS配位における連成熱伝導方程式の解法に初めて適用された。