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Monte Carlo modelling of impurity ion transport for a limiter source/sink

P.C. Stangeby, C. Farrell, S. Hoskins, L. Wood1988年被引用 84Nuclear FusionIF 3出版社

In relating the impurity influx Φ10 [atoms per second] into a plasma from the edge to the central impurity ion density n1(0) [ions-m~3], it is necessary to know the value of τ1SOL, the average dwell time of impurity ions in the scrape-off layer. It is usually assumed that τ1SOL = Lc/cs, the hydrogenic dwell time, where Lc is the limiter connection length and cs is the hydrogenic ion acoustic speed. Monte Carlo ion transport results are reported here which show that, for a wall (uniform) influx, τ1SOL is longer than Lc/cs, while for a limiter influx it is shorter. Thus for a limiter influx n1(0) is predicted to be smaller than the reference value. Impurities released from the limiter form ever large 'clouds' of successively higher ionization stages. These are reproduced by the Monte Carlo code as are the cloud shapes for a localized impurity injection far from the limiter.

日本語訳

周辺部からプラズマへの不純物流入 Φ10 [atoms per second] を中心不純物イオン密度 n1(0) [ions-m~3] に関連付ける際には、スクレイプオフ層における不純物イオンの平均滞在時間である τ1SOL の値を知る必要がある。通常、τ1SOL = Lc/cs、すなわち水素系滞在時間であると仮定される。ここで Lc はリミター接続長、cs は水素系イオン音速である。ここで報告されるモンテカルロイオン輸送結果は、壁(一様)流入の場合、τ1SOL は Lc/cs より長く、一方リミター流入の場合、短いことを示している。したがって、リミター流入の場合、n1(0) は基準値より小さくなると予測される。リミターから放出された不純物は、連続的に高い電離段階の、ますます大きな「雲」を形成する。これらは、リミターから遠く離れた局所的不純物注入に対する雲の形状と同様に、モンテカルロコードによって再現される。

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ImpurityLimiterMonte CarloIon transport
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