Ionization near the target plate is shown to play an important role in biasing experiments. Our previous SOL model, which calculates the induced radial electric field, is found to be inadequate to treat the new divertor geometry of TdeV. When recycling is included via the measured emission near the plate, the upgraded model correctly reproduces all the observed electric currents and fields during biasing in the new divertor configuration. A simple divertor model using this calculated field has been developed to simulate the evolution of the divertor ion and neutral parameters under the action of neutralization plate biasing. Using a 1D adiabatic fluid model for the divertor ions, a 1D convective representation for the SOL neutrals and a 0D calculation for the plenum pressure, this divertor model satisfactorily simulates most of the TdeV biasing experiments at all biasing voltages and all toroidal field directions at low line-averaged densities. The weaker agreement at high densities is largely a consequence of the crudeness of the general divertor physics rather than of the deficiency of the biasing physics implemented in the model. The model is finally used to explain the polarity asymmetries observed in divertor efficiencies during biasing, and to demonstrate that no mechanism other than plate current saturation is required to interpret the saturation of toroidal rotation observed in the SOL at large biasing voltages of either polarity.
ターゲット板近傍での電離がバイアス実験において重要な役割を果たすことが示されている。これまでのSOLモデルは誘起された径方向電場を計算するものであったが、TdeVの新しいダイバータ形状を扱うには不十分であることが判明した。ターゲット板近傍での測定された発光を介してリサイクリングを組み込むことにより、改良されたモデルは、新しいダイバータ配置におけるバイアス中の観測されたすべての電場および電流を正確に再現する。この計算された電場を用いた簡易ダイバータモデルが、中性化板バイアスの作用下でのダイバータイオンおよび中性粒子パラメータの時間発展をシミュレートするために開発された。ダイバータイオンには1次元断熱流体モデルを、SOL中性粒子には1次元対流表現を、そしてプレナム圧力には0次元計算を用いることにより、このダイバータモデルは、低い線平均密度におけるすべてのバイアス電圧およびすべてのトロイダル磁場方向に対して、TdeVバイアス実験の大部分を満足にシミュレートする。高密度での一致が弱くなるのは、モデルに実装されたバイアス物理の欠陥というよりも、むしろ一般的なダイバータ物理の粗さに主として起因する。最後にこのモデルを用いて、バイアス中のダイバータ効率に観測される極性非対称性を説明し、いずれの極性の大きなバイアス電圧においてもSOLで観測されるトロイダル回転の飽和を解釈するために、プレート電流飽和以外のメカニズムは必要ないことを示す。