Edge plasma code SOLPS modeling has been used to assess the effects of divertor detachment vs attachment and closure vs openness on the main scrape-off layer (SOL) plasma in DIII-D. The differences between the inner divertor and outer divertor, and the effects of divertor closure on the outer-midplane SOL plasma, have been analysed. It is found that the divertor shape and plasma state have significant influence on the SOL and pedestal plasma. (i) The inner divertor has a more significant effect on the high-field side (HFS) SOL than the outer divertor does on the low-field side (LFS) SOL, and for increasing main plasma density the ionization region in the HFS moves gradually from the divertor target into the HFS SOL, forming a high-density front in the high density discharge case. Also, particle flux reversal occurs near the separatrix. (ii) It is confirmed that divertor closure has a significant effect on the main SOL and pedestal plasma. Comparing an open and a closed divertor, it is found that for the closed divertor the ne radial profile at the OMP is higher outside the separatrix and lower inside it, due to the combined effects of the D+ and C impurity ion density. Moreover, the open divertor has higher core fueling than the closed divertor, and the closed divertor has better fuel and impurity neutral screening than the open divertor. (iii) The in/out asymmetry is also influenced by the divertor closure, increase of the closure of the outer divertor can substantially reduce the asymmetry. The closed divertor also has much higher HFS SOL density than that of the LFS SOL. These results highlight the strong dependence of neutral/impurity screening and main SOL properties on divertor geometry and plasma regimes, which needs to be taken into account in advanced divertor design for fusion reactors.
エッジプラズマコードSOLPSを用いて、ダイバータの非閉じ込め状態（ディタッチメント）と閉じ込め状態（アタッチメント）、および閉鎖性がDIII-Dにおけるスクレイプオフ層（SOL）プラズマに及ぼす影響を評価した。内側ダイバータと外側ダイバータの差異、およびダイバータの閉鎖性が外側中平面SOLプラズマに及ぼす影響を解析した。その結果、ダイバータ形状とプラズマ状態がSOLおよびペデスタルプラズマに有意な影響を及ぼすことが明らかになった。(i) 内側ダイバータは、外側ダイバータが低磁場側（LFS）SOLに及ぼす影響よりも、高磁場側（HFS）SOLに対してより大きな影響を及ぼす。また、主プラズマ密度の増加に伴い、HFSにおける電離領域はダイバータからHFS SOLへと徐々に移動し、高密度放電時には高密度フロントを形成する。さらに、セパラトリクス近傍では粒子フラックスの反転が生じる。(ii) ダイバータの閉鎖性が主SOLおよびペデスタルプラズマに有意な影響を及ぼすことが確認された。開放型ダイバータと閉鎖型ダイバータを比較すると、閉鎖型ダイバータでは、D+および炭素不純物イオン密度の複合効果により、外側中平面（OMP）における電子密度（ne）の動径向分布がセパラトリクス外側で高く、内側で低くなることが見出された。さらに、開放型ダイバータは閉鎖型ダイバータよりも高いコアへの燃料供給（コアフューエリング）を示す一方、閉鎖型ダイバータは開放型ダイバータよりも優れた燃料および不純物中性粒子の遮蔽特性を示す。(iii) 内外非対称性もダイバータの閉鎖性の影響を受け、外側ダイバータの閉鎖性を高めることで非対称性を大幅に低減できることが示された。また、閉鎖型ダイバータでは、LFS SOLと比較してHFS SOLの密度が著しく高くなる。これらの結果は、中性粒子および不純物の遮蔽特性と主SOLの特性がダイバータ形状とプラズマ状態に強く依存することを示しており、核融合炉における先進ダイバータ設計において考慮すべき重要な知見である。