The first results of particle-in-cell simulations of the electrostatic sheath and magnetic pre-sheath of thermionically emitting planar tungsten surfaces in fusion plasmas are presented. Plasma conditions during edge localized modes (ELMs) and during inter-ELM periods have been considered for various inclinations of the magnetic field and for selected surface temperatures. All runs have been performed under two assumptions for the sheath potential drop; fixed or floating. The primary focus lies on the evaluation of the escaping thermionic current and the quantification of the suppression due to the combined effects of space-charge and Larmor gyration. When applicable, the results are compared with the predictions of analytical models. The heat balance in the presence of thermionic emission as well as the contribution of the escaping thermionic current to surface cooling are also investigated. Regimes are identified where emission needs to be considered in the energy budget.
核融合プラズマにおける熱電子放出する平面タングステン表面の静電シースおよび磁気シースの粒子セルシミュレーションの最初の結果を提示する。エッジ局在モード（ELM）中およびELM間期のプラズマ条件を、様々な磁場傾斜角および選択された表面温度について考慮した。すべての計算は、シース電位降下を固定または浮遊の2つの仮定の下で実行した。主な焦点は、放出される熱電子流の評価と、空間電荷効果とラーマー効果の複合作用による抑制の定量化にある。該当する場合、結果は解析モデルの予測と比較される。熱電子放出の存在下での熱バランス、および表面冷却への放出熱電子流の寄与も調査する。エネルギー収支において放出を考慮する必要がある条件を特定する。