We develop a 0D model of vapor shielding including a vast variety of processes in the vapor cloud and plasma-surface interactions. The model is applied to a liquid lithium (Li) divertor with targets covered by a self-restoring Li coating. Calculations show that in the steady state, the target heat flux saturates with increasing external heat flux at approximately 7.5 MW m−2. This value may seem very optimistic. However, we show that a significant part of the external heat is removed with the eroded particles. Hence, the maximum sustainable heat load is restricted by the coating renewal rate. The response of the coating to pulsed loads similar to the ITER-scale type I edge localized modes (ELMs) demonstrates high shielding efficiency. Similar to the steady-state regime, the coating renewal rate is the critical quantity for the target survival under pulsed heat loads. Surviving an ELM with an external heat load of 100 MW m−2 requires a fast coating recovery rate (1026 m−2 s−1) or a substantial reservoir of Li on the surface, which may be a concern for some target designs.
我々は、蒸気雲およびプラズマ・表面相互作用における多種多様なプロセスを含む0Dモデルを開発する。このモデルは、自己修復性Liコーティングで覆われたターゲットを備えた液体リチウム（Li）ダイバータに適用される。計算により、定常状態では、ターゲット熱流束は外部熱流束の増加に伴い約7.5 MW m−2で飽和することが示される。この値は非常に楽観的に思えるかもしれない。しかしながら、我々は外部熱のかなりの部分が侵食粒子とともに除去されることを示す。したがって、持続可能な最大熱負荷はコーティングの更速度によって制限される。ITER規模のタイプI周辺局在モード（ELMs）に類似したパルス負荷に対するコーティングの応答は、高い遮へい効率を示す。定常状態の状況と同様に、コーティングの更速度は、パルス熱負荷下でのターゲットの生存にとって臨界的な量である。100 MW m−2の外部熱負荷を伴うELMを生き延びるには、速いコーティング回速度（10^26 m−2 s−1）か、あるいは表面上の相量のLiリザーバーが必要であり、これは一部のターゲット設計にとって懸念事項となる可能性がある。