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Plasma–surface interaction, scrape-off layer and divertor physics: implications for ITER

B. Lipschultz, X. Bonnin, G. Counsell, A. Kallenbach, A. Kukushkin, K. Krieger, A. Leonard, A. Loarte, R. Neu, R.A. Pitts2007年被引用 150Nuclear FusionIF 3出版社

Recent research in scrape-off layer (SOL) and divertor physics is reviewed; new and existing data from a variety of experiments have been used to make cross-experiment comparisons with implications for further research and ITER. Studies of the region near the separatrix have addressed the relationship of profiles to turbulence as well as the scaling of the parallel power flow. Enhanced low-field side radial transport is implicated as driving parallel flows to the inboard side. The medium-n nature of edge localized modes (ELMs) has been elucidated and new measurements have determined that they carry ∼10–20% of the ELM energy to the far SOL with implications for ITER limiters and the upper divertor. The predicted divertor power loads for ITER disruptions are reduced while those to main chamber plasma facing components (PFCs) increase. Disruption mitigation through massive gas puffing is successful at reducing PFC heat loads. New estimates of ITER tritium retention have shown tile sides to play a significant role; tritium cleanup may be necessary every few days to weeks. ITER's use of mixed materials gives rise to a reduction of surface melting temperatures and chemical sputtering. Advances in modelling of the ITER divertor and flows have enhanced the capability to match experimental data and predict ITER performance.

日本語訳

近年のスクレープオフ層(SOL)およびダイバータ物理の研究を概説する。多様な実験から得られた新規および既存のデータを用いて、実験間比較を行い、今後の研究およびITERへの示唆を得る。セパラトリクス近傍領域の研究では、プロファイルと乱流の関係、ならびに平行方向パワー流のスケーリングが検討されている。低磁場側の径方向輸送の増大が、平行方向流れを内側へ駆動する要因として示唆されている。周辺局在モード(ELM)のmediウムn(中程度のトロイダルモード数)特性が解明され、新たな測定により、ELMエネルギーの約10~20%が遠方SOLに輸送され、ITERのリミッターおよび上部ダイバータへの影響が示唆されている。ITERのディスラプション時のダイバータ熱負荷は低減されると予測される一方、主容器プラズマ対向機器(PFC)への熱負荷は増大する。大規模ガス入射によるディスラプション緩和は、PFCへの熱負荷低減に有効であることが示されている。ITERにおけるトリチウム保持の新たな評価では、タイル側面の寄与が重要であることが示され、数日から数週間ごとのトリチウム除去が必要となる可能性がある。ITERにおける混合材料の使用は、表面融点の低下および化学スパッタリングの低減をもたらす。ITERダイバータおよび流れのモデリングの進展により、実験データとの整合性が向上し、ITER性能の予測精度が高まっている。

装置

iter高精度(タイトル一致)

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ITERDivertorScrape-off layer
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