For integrated modeling of equilibrium, stability and dynamics of the divertor tokamak plasma with scrape-off layer (SOL) high resolution equilibrium calculations are needed. A new version of the CAXE equilibrium code computes the tokamak equilibrium on a numerical grid adaptive to magnetic surfaces both in the plasma region with closed flux surfaces and in the SOL region with open magnetic lines. The plasma profiles can be prescribed independently in each region with nested flux surfaces, and realistic SOL profiles with very short pressure drop off length can be accurately treated. The influence of the finite current density in SOL on the connection length is studied. From the point of view of the MHD equilibrium and stability modeling, self-consistent calculations of diverted tokamak configurations with finite current density at the separatrix require taking into account plasma outside the separatrix. Calculated high resolution equilibria provide an input to new versions of the ideal MHD stability codes treating tokamak plasma with SOL. The study of the influence of the pressure gradient profile in the pedestal plasma inside and outside the separatrix on the pedestal height limit set by external kink-ballooning mode stability is presented. Another possible application of the high resolution pedestal and SOL equilibrium code is a coupling to the SOLPS code with a purpose to increase equilibrium accuracy and support self-consistent plasma flow/equilibrium modeling.
ダイバータトカマクプラズマの平衡、安定性、および動力学を統合的にモデリングするためには、スクレイプオフ層(SOL)を考慮した高分解能平衡計算が必要である。CAXE平衡コードの新バージョンは、閉じた磁気面を有するプラズマ領域と開いた磁力線を有するSOL領域の両方において、磁気面に適合する数値格子を用いてトカマク平衡を計算する。プラズマ分布は各領域で独立に指定でき、非常に短い圧力勾配長を有する現実的なSOL分布も高精度で取り扱うことができる。SOLにおける有限電流密度が接続長に及ぼす影響について検討した。理想MHD平衡および安定性モデリングの観点からは、セパラトリクス上の有限電流密度を伴うダイバータ配位の自己無撞着な計算には、セパラトリクス外側のプラズマを考慮することが必要である。計算された高分解能平衡は、SOLを考慮したトカマクプラズマを扱う新バージョンの理想MHD安定性コードへの入力として提供される。セパラトリクス内外のペデスタルプラズマにおける圧力勾配分布が、外部キンク・バルーニングモード安定性によって設定されるペデスタル高さ限界に及ぼす影響の検討結果を示す。高分解能ペデスタル・SOL平衡コードのもう一つの応用可能性として、平衡精度の向上と自己無撞着なプラズマ流・平衡モデリングを支援するためのSOLPSコードとの結合がある。