The influence of plasma beta effects on the edge plasma transport in the Wendelstein 7-X standard configuration is studied systematically by using EMC3-EIRENE combined with a 3D equilibrium code named HINT. The magnetic topology changes induced by plasma beta effects are significantly reflected in plasma transport behaviors and heat flux patterns on divertor targets. After validating the modeling strategy by comparisons with experimental data, the extended simulations for high performance plasmas show that the threshold separatrix density for accessing the power detachment is reduced in higher beta plasmas. Compared with the vacuum field case, the impurity radiation distributions with finite beta effects are modified in the magnetic island region. The divertor heat flux is distributed more evenly along the toroidal direction on the strike line at the vertical target. The strike line on the horizontal target moves towards the pumping gap with an increase in the plasma beta. In addition, the different pressure profiles with the same central beta also result in a modified heat flux pattern on the divertor targets.
プラズマベータ効果がWendelstein 7-X標準配位における周辺プラズマ輸送に及ぼす影響を、HINTという3D平衡コードと組み合わせたEMC3-EIRENEを用いて系統的に研究した。プラズマベータ効果によって誘起される磁気トポロジーの変化は、プラズマ輸送挙動およびダイバータ・ターゲット上の熱流束パターンに顕著に反映される。実験データとの比較によりモデリング戦略を検証した後、高性能プラズマに対する拡張シミュレーションは、より高いベータプラズマにおいてパワー脱離に到達するためのセパラトリックス密度閾値が低下することを示している。真空磁場の場合と比較して、有限ベータ効果を持つ不純物放射分布は磁気島領域において変更される。ダイバータ熱流束は、垂直ターゲット上のストライク線に沿ってトロイダル方向により均等に分布される。水平ターゲット上のストライク線は、プラズマベータの増加に伴いポンピング・ギャップに向かって移動する。さらには、同じ中心ベータを持つ異なる圧力プロファイルも、ダイバータ・ターゲット上の熱流束パターンを変更させる。