This paper shows experimental results from the TCV tokamak that indicate plasma-molecule interactions involving and possibly D− play an important role as sinks of energy (through hydrogenic radiation as well as dissociation) and particles (ions) during divertor detachment if low target temperatures (<3 eV) are achieved. Both molecular activated recombination (MAR) and ion source reduction due to a power limitation effect are shown to be important in reducing the ion target flux during a density ramp. In contrast, the electron–ion recombination (EIR) ion sink is too small to play an important role in reducing the ion target flux. MAR or EIR do not occur during N2 seeding induced detachment as the target temperatures are not sufficiently low. The impact of is shown to be underestimated in present (vibrationally unresolved) SOLPS-ITER simulations, which could result from an underestimated rate. The converged SOLPS-ITER simulations are post-processed with alternative reaction rates, resulting in considerable contributions of to particle and power losses as well as dissociation below the D2 dissociation area. Those findings are in quantitative agreement with the experimental results.
本論文は、TCVトカマクにおける実験結果を示し、プラズマ-分子相互作用（およびおそらくD⁻）が、ダイバータ非接触状態において、エネルギー（水素放射および解離を介して）と粒子（イオン）のシンクとして重要な役割を果たすことを実証する。ただし、これは低いターゲット温度（<3 eV）が達成された場合に限られる。分子活性化再結合（MAR）およびパワー制限効果によるイオン源の低減は、密度ランプ中のイオンターゲットフラックス低減に重要であることが示される。対照的に、電子-イオン再結合（EIR）によるイオンシンクは、イオンターゲットフラックスの低減にはほとんど寄与しない。MARまたはEIRは、N₂入射による非接触状態では発生しない。これは、ターゲット温度が十分に低くないためである。の影響は、現在の（振動状態を分解しない）SOLPS-ITERシミュレーションでは過小評価されていることが示され、これは過小評価されたレートに起因する可能性がある。収束したSOLPS-ITERシミュレーションに代替レートを適用した後処理を行うと、D₂解離領域以下の粒子損失およびパワー損失への寄与が顕著となる。これらの知見は実験結果と定量的に一致する。