Recently a scheme for the coupling of the one-dimensional core transport code ASTRA and the two-dimensional edge transport code B2SOLPS was developed, thus providing the integrated modelling of tokamak discharge. Here, this scheme is improved by taking impurities into account and by considering a real flux surface shape using the equilibrium code SPIDER. This integrated modelling is applied to discharges of the spherical tokamak Globus-M to study the dependence of the scrape-off layer (SOL) width and divertor heat loads on the discharge power and the plasma current. Since these values, together with the magnetic field, are relatively small in Globus-M, this study can test the existing scaling against data in a wider range of tokamak operational parameters. The modelling results agree reasonably with Thomson scattering and Langmuir probe measurements and allow, in principle, the determination of the physical mechanisms responsible for the SOL structure formation. It is found that the SOL width is approximately inversely proportional to the plasma current, in agreement with existing experimental scaling, while its dependence on discharge power is found to be quite weak.
近年、一次元輸送コードASTRAと二次元周辺輸送コードB2SOLPSを結合するスキームが開発され、トカマク放電の統合モデリングが可能となった。本稿では、このスキームを不純物を考慮し、平衡コードSPIDERを用いて実フラックス面形状を考慮するよう改良した。この統合モデリングを球状トカマクGlobus-Mの放電に適用し、スクレイプオフ層（SOL）幅とダイバータ熱負荷の放電電力およびプラズマ電流への依存性を調べた。Globus-Mではこれらの値は磁場とともに比較的小さいため、本手法により既存のスケーリング則をより広いトカマク運転パラメータ範囲のデータに対して検証することができる。モデリング結果はトムソン散乱およびラングミュアプローブ測定と合理的に一致し、原理的にはSOL構造形成の物理メカニズムの解明が可能となる。SOL幅はプラズマ電流にほぼ反比例することが見出され、これは既存の実験スケーリング則と一致する一方、放電電力への依存性はかなり弱いことが判明した。