This paper explores the effects of particle drifts across the magnetic field in TCV single-null plasmas using the two-dimensional edge plasma transport code UEDGE. In particular, it aims to reproduce a double-peaked density target profile, a feature which has been observed both at JET and in a TCV forward-field ( drift of core ions towards the X-point) discharge. Initial simulations are performed with drift effects turned off. This allows identification of the input parameters that strongly influence the computed steady-state but are not well known from the experiment. Including cross-field drifts self-consistently in the simulations brings computed profiles at the inner target closer to the experiment, with the double peak being reproduced for the density. In agreement with the experiment, simulations of a similar reversed-field shot yield lower ne and higher Te at the inner target, as well as unchanged temperatures at the outer plate. However, several discrepancies remain. In the forward field case, the inner target density peak near the separatrix is much sharper than seen experimentally. Furthermore, simulations show a strong dependence of the outer plate density and of the outer/inner power sharing on toroidal field direction. Experimentally, no such dependencies are observed. In the simulations, the changes of target profiles with field direction are mainly due to E × B drifts in the divertor region. While these simulations highlight the importance of E × B drifts in these TCV plasmas, the remaining differences with the experiment indicate that their role is overestimated in the simulations.
本論文は、2次元周辺プラズマ輸送コードUEDGEを用いて、TCV単一零次配位プラズマにおける磁場横断方向の粒子ドリフトの影響を調査するものである。特に、JETおよびTCVの順方向磁場(コアイオンのX点方向へのドリフト)放電の両方で観測されている、ターゲットにおける二峰性密度分布の再現を目的とする。初期シミュレーションはドリフト効果をオフにして実施され、これにより実験からは十分に確定されていないものの、計算された定常状態に強く影響を与える入力パラメータの特定が可能となる。ドリフトを自己無撞着に含めたシミュレーションでは、内側ターゲットにおける計算プロファイルが実験により近づき、密度の二峰性分布が再現される。実験と一致して、類似の逆方向磁場放電のシミュレーションでは、内側ターゲットにおいてより低いneとより高いTeが得られ、外側プレートでは温度が不変のままである。しかしながら、いくつかの不一致が残る。順方向磁場の場合、セパラトリクス近傍の内側ターゲットにおける密度ピークは、実験で観測されるものよりもはるかに鋭い。さらに、シミュレーションでは、外側プレートの密度および外側/内側への電力配分のトロイダル磁場方向への強い依存性が示されるが、実験ではそのような依存性は観測されない。シミュレーションにおいて、磁場方向によるターゲットプロファイルの変化は、主にダイバータ領域におけるE×Bドリフトに起因する。これらのシミュレーションがTCVプラズマにおけるE×Bドリフトの重要性を強調する一方で、実験との残りの差異は、シミュレーションにおけるその役割が過大評価されていることを示している。