The results of numerical studies on the plasma parameters in Source for the Production of Ions of Deuterium Extracted from Radio-frequency (RF) plasma (SPIDER) source are presented. The analysis was performed using the numerical code Fluid Solver for SPIDER in 2D (FSFS2D), which provides a self-consistent two-dimensional description of the source, including neutral gas flow, plasma chemistry, RF coupling in the driver, and plasma transport through the magnetic filter. The different particle species were described using separate continuity equations. The electron temperature is governed by the electron energy equation, whereas the plasma potential is described by the Poisson equation. The FSFS2D code was used to investigate the SPIDER source by performing several numerical scans. The results of the simulations were validated using the existing experimental databases of Langmuir probe measurements. The code not only reproduced the plasma profiles but also provided some information on the response of the plasma parameters to specific scans of the operational quantities. It was found that neutral depletion increased with an increase in the magnetic field in the filter, which is in qualitative agreement with the experimental data from SPIDER. Studies of the negative ion performance showed that an increase in almost all the considered operational parameters leads to an enhancement of the negative ion current. The degradation of the negative ion performance was observed only in the case of the RF power scan. However, the degradation of the negative ion current disappeared at sufficiently large plasma grid potentials. The first simulation results in cylindrical geometry indicate that rectangular geometry is more appropriate for reproducing experimental results from SPIDER. However, recent developments in the model led to results close to those of the experiment in the cylindrical case. A strong influence of the neutral and ion models on the results was observed, which calls for the inclusion of new equations into the model (ion and neutral temperature models and momentum equation for the gas dynamics).
RF（ラジオ波）プラズマから抽出される重水素イオン生成源（SPIDER）におけるプラズマパラメータに関する数値研究の結果を示す。解析は、2次元のSPIDER用流体ソルバーであるFSFS2D数値コードを用いて行われた。このコードは、中性ガス流、プラズマ化学、ドライバー内のRF結合、および磁気フィルターを通るプラズマ輸送を含む、ソースの自己無撞着な二次元記述を提供する。異なる粒子種は、それぞれ別々の連続の式を用いて記述された。電子温度は電子エネルギー方程式によって支配され、一方、プラズマ電位はポアソン方程式によって記述される。FSFS2DコーDは、いくつかの数値スキャンを実行することにより、SPIDER源を調査するために使用された。シミミュレーションの結果は、既存のラングミュアプローブ測定の実験データベースを用いて検証された。このコーDは、プラズマプロファイルを再現しただけでなく、運転量の特定のスキャンに対するプラズマパラメータの応答に関するいくつかの情報も提供した。フィルター内の磁場の増加に伴って中性粒子枯渇が増加することが見出された。これは、SPIDERからの実験データと定性的に一致する。負イオン性能の研究では、検討されたほぼすべての運転パラメータの増加が負イオン電流の増強につながることが示された。負イオン性能の低下は、RFパワースキャンの場合にのみ観測された。しかしながら、負イオン電流の低下は、十分に大きなプラズマグリッド電位では消失した。円筒形状における最初のシミュレーション結果は、SPIDERの実験結果を再現するには矩形形状の方がより適切であることを示している。しかしながら、モデルの最近の開発により、円筒形状の場合には実験に近い結果が得られた。結果に対する中性粒子およびイオンモデルの強い影響が観測され、モデルへの新たな方程式（イオンおよび中性粒子温度モデルと気体力学のための運動量方程式）の組み込みが求められる。