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1D model of SOL with self consistent calculation of non-coronal radiation and applications to shallow field line angles

Jonathan Roeltgen, Mike Kotschenreuther, James Harrison, Swadesh Mahajan2025年10月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

A 1D model of the scrape off layer is created with a physics based calculation of the impurity radiation and the inclusion of the perpendicular heat flux compared to previous 1D models. The calculation of the impurity radiation includes the addition of a model using parallel and perpendicular motion to calculate the impurity confinement time τ and the inclusion of charge exchange between neutral hydrogen and impurity ions. Reasonable agreement is found between the model and the 2D fluid code SOLPS-ITER. Additionally, an improvement is shown over the constant τ used in previous works. The model is used to examine the effects of shallow field line angles at ITER levels of parallel heat flux (). A large increase in radiation results in an increase in the upstream parallel heat flux which can still be in detachment at shallow field line angles for both and the calculated τ for traditional impurities (argon and nitrogen) as well as boron. The physics behind this increase in radiation at shallow field line angles is shown to be a decrease in τ and a change in the temperature profile with the inclusion of .

日本語訳

従来の1次元モデルと比較して、不純物放射の物理に基づく計算と垂直熱流束 q⊥ の組み込みとを備えたスクレイプオフ層の1次元モデルを作成した。不純物放射の計算には、平行運動と垂直運動を用いて不純物閉じ込め時間 τ を計算するモデルの追加と、中性水素と不純物イオン間の電荷交換の組み込みが含まれる。このモデルと2次元流体コードSOLPS-ITERとの間には妥当な一致が見られる。さらに、以前の研究で用いられた一定のτに対する改善が示される。このモデルを用いて、ITERレベルの平行熱流束(q∥)における浅い磁力線角度の影響を調べた。放射の大幅な増加は上流の平行熱流束の増加をもたらし、浅い磁力線角度では、q⊥と計算されたτの両方について、従来の不純物(アルゴンおよび窒素)ならびにホウ素に対しても、依然としてダイバータ剥離状態であり得る。浅い磁力線角度でのこの放射増加の背後にある物理は、τの減少と、q⊥の組み込みによる温度プロファイルの変化であることが示される。

装置

iter低精度(概要文一致)

wiki

Scrape-off layer

AIによる論文要約

1次元 SOL モデルによる自己整合的な非コロナ放射の計算と浅い磁力線角度への応用
JAこの論文は、核融合プラズマの SOL 物理を理解し、より正確なモデル化を行いたい研究者や学生に有益です。#1Dモデル #SOL #不純物放射 #浅磁力線角度 #核融合プラズマ
LLM向け: {'Title': '1次元 SOL モデルによる自己整合的な非コロナ放射の計算と浅い磁力線角度への応用', 'Author(s)': '不明', 'Resea…

この論文は、スクレイプオフ層(SOL)の1次元モデルを提案しています。このモデルは、不純物放射の物理に基づいた計算と垂直熱流束の導入を含んでいます。モデルは2次元流体コードSOLPS-ITERとの良い一致を示し、従来の一定の不純物滞留時間τを改善しています。また、ITER並みの並行熱流束下での浅い磁力線角度の影響を調べ、τの減少と温度プロファイルの変化により放射が大幅に増加することを明らかにしています。

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