Experiments performed during strongly-shaped high-power diverted negative triangularity (NT) experiments in DIII-D achieved detached divertor conditions and a transient-free edge, showcasing the potential for application of NT to a core-edge integrated reactor-like scenario and providing the first characterization of the parametric dependencies for detachment onset. Detached divertor conditions will be required in future devices to mitigate divertor heat fluxes. Access to dissipative divertor conditions was investigated via an increase in upstream density. Detachment onset at the outer strike point was achieved with H-mode level confinement and reactor-relevant normalized pressures . Confinement degradation was observed with deeper detachment, associated with the loss of an electron temperature pedestal. Differences in geometry, radial transport, impact of cross field drifts are discussed to explain differences in access to detachment in NT discharges. Higher normalized densities, with respect to equivalent discharges in positive triangularity, were necessary to achieve detachment, partially explained by the shorter parallel connection length to the targets. The effect of cross-field particle drifts (E×B, BB) on access to detachment was demonstrated by the lower upstream density needed to access detachment with ion BB drift directed outside of the active divertor (Greenwald fraction 0.9–1.0 vs 1.3). The upstream density at detachment onset was observed to increase linearly with plasma current with ion BB drift into the divertor, consistent with the observed narrowing of the scrape-off layer heat flux width λq. Edge fluid simulations capture separatrix densities needed to achieve detachment in NT plasma and their dependence on drift direction. The ability to reproduce detachment dynamics in NT plasma increases the confidence in future design studies for NT divertors.
DIII-Dにおける強く成形された高パワー・ダイバータ付き負三角形度(NT)実験中に実施された実験では、デタッチ状態のダイバータ条件と過渡現象のないエッジが達成され、NTを炉心・周辺統合型の炉類似シナリオへ適用する可能性を示すとともに、デタッチメント開始のパラメータ依存性に関する初の特性評価を提供した。将来の装置では、ダイバータ熱流束を緩和するためにデタッチ状態のダイバータ条件が必要となる。散逸性ダイバータ条件への到達は、上流密度の増加によって調査された。外側ストライク点でのデタッチメント開始は、Hモードレベルの閉じ込めと炉関連の規格化圧力で達成された。より深いデタッチメントに伴って閉じ込めの低下が観察され、これは電子温度ペデスタルの消失と関連していた。幾何形状、径方向輸送、交叉磁場ドリフトの影響の違いが、NT放電におけるデタッチメントへの到達の違いを説明するために議論される。正三角形度の同等の放電と比較して、デタッチメントを達成するにはより高い規格化密度が必要であり、これはターゲットまでの平行接続長が短いことによって部分的に説明される。交叉磁場粒子ドリフト(E×B、BB)のデタッチメントへの到達に対する効果は、イオンBBドリフトがアクティブダイバータの外側を向いている場合にデタッチメントへの到達に必要な上流密度が低いことによって実証された(グリーンワルド割合0.9–1.0対1.3)。デタッチメント開始時の上流密度は、イオンBBドリフトがダイバータへ向かう場合、プラズマ電流とともに線形に増加することが観察され、これはスクレイプオフ層の熱流束幅λqの狭小化の観察と整合する。周辺流体シミュレーションは、NTプラズマでデタッチメントを達成するために必要なセパラトリックス密度と、そのドリフト方向への依存性を再現する。NTプラズマにおけるデタッチメントダイナミクスを再現できることは、将来のNTダイバータ設計研究の信頼性を高める。