In the present work a model for a liquid metal (LM) box-type divertor is presented, aimed at including the most relevant aspects of its rich physics, as well as some engineering elements. Given the upstream plasma conditions and for a fixed divertor geometry, the model self-consistently evaluates the plasma heat and particle flux on the LM surface, the thermodynamic state of the metal (liquid and vapor) in the divertor boxes and the temperature distribution in the solid walls. The model is then applied to the divertor tokamak test facility, which is currently being designed in Italy, comparing Li and Sn as possible LM choices, in terms of operating temperatures and of metal vapor flux from the divertor box system towards the main plasma chamber.
本論文では、液体金属(LM)ボックス型ダイバータのモデルを提示する。このモデルは、その豊かな物理の最も関連する側面と、いくつかの工学的要素を含めることを目的としている。上流プラズマ条件と固定されたダイバータ形状が与えられると、モデルは、LM表面へのプラズマ熱流束および粒子束、ダイバータボックス内の金属(液体および蒸気)の熱力学的状態、ならびに固体壁内の温度分布を自己無撞着に評価する。次に、このモデルは、現在イタリアで設計中のダイバータトカマク試験施設に適用され、動作温度およびダイバータボックスシステムから主プラズマチャンバーへの金属蒸気フラックスの観点から、可能なLM選択肢としてのLiとSnを比較する。