The effect of different D2 fueling locations and divertor closure on MAST-U is studied in detail with the SOLPS-ITER code to gain insights into detachment physics of H-mode plasma experiments in conventional divertor configuration. The SOLPS-ITER simulations reveals that changing D2 fueling location significantly impacts divertor conditions: Under lower divertor (LD) fueling, the total power loss at the lower outer divertor (LOD) is higher compared to the midplane fueling scenario for the same electron density at the outboard midplane side (). With LD fueling in closed configuration, the analysis demonstrates substantial reductions on the peak heat flux and electron temperature at the LOD, facilitating the detachment onset due to an increased D neutral density and enhanced radiation, while suppressing carbon (C) sputtering. The closed divertor shows higher neutral trapping capability under both midplane and LD fueling. With LD fueling, the peak plasma temperature () show greater reduction in the closed divertor compared to the open divertor and the roll over of main ion flux () happens at lower in the closed divertor. These differences between divertor closure diminish when the midplane fueling is used. The analysis of all four scenarios (midplane/LD fueling in closed/open divertor) show that divertor closure and localized fueling work in synergy to create the optimized neutral trapping and energy dissipation, promoting detachment onset at lower . This work demonstrates that divertor closure and localized fueling can facilitate detachment onset at lower , highlighting the importance of an integrated approach to divertor optimization.
異なるD2燃料供給位置とダイバータ閉鎖がMAST-Uに及ぼす影響を、SOLPS-ITERコードを用いて詳細に研究し、従来のダイバータ配置におけるHモードプラズマ実験のデタッチメント物理に関する知見を得る。SOLPS-ITERシミュレーションにより、D2燃料供給位置の変更がダイバータ条件に大きな影響を与えることが明らかになった。下部ダイバータ（LD）燃料供給では、外側中平面側の電子密度（）が同じ場合、下部外側ダイバータ（LOD）での全電力損失は中平面燃料供給シナリオと比較して高くなる。閉鎖配置でのLD燃料供給では、解析によりLODにおけるピーク熱流束と電子温度の大幅な低減が実証され、D中性粒子密度の増加と放射の増強によりデタッチメント開始が促進されるとともに、炭素（C）スパッタリングが抑制される。閉鎖ダイバータは、中平面燃料供給とLD燃料供給の両方において、より高い中性粒子閉じ込め能力を示す。LD燃料供給では、ピークプラズマ温度（）は開放ダイバータと比較して閉鎖ダイバータでより大きく低下し、主イオン束（）のロールオーバーは閉鎖ダイバータにおいてより低い で発生する。これらのダイバータ閉鎖による差異は、中平面燃料供給を使用すると小さくなる。全4つのシナリオ（閉鎖/開放ダイバータにおける中平面/LD燃料供給）の解析により、ダイバータ閉鎖と局所燃料供給が相乗的に作用して最適化された中性粒子閉じ込めとエネルギー散逸を生み出し、より低い でのデタッチメント開始を促進することが示された。本研究は、ダイバータ閉鎖と局所燃料供給がより低い でのデタッチメント開始を促進できることを実証し、ダイバータ最適化への統合的アプローチの重要性を強調する。