A novel impurity transport model that approximates SOL turbulence as a fluctuating poloidal electric field is shown to be an acceptable replacement for the traditional approach of assigning an arbitrary radial diffusion coefficient to the impurity ions. The model is implemented in the DIVIMP impurity transport code and applied to an L-Mode tungsten divertor experiment on DIII-D. The poloidal electric field is represented as fluctuating between ±1000 V m−1 based on previous measurements. The resulting intermittent vr = Eθ × BT transport causes ions to transport both into the core as well as into the far-SOL. Simultaneous agreement with estimates of the W density just inside the separatrix as well as in the far-SOL is obtained (nW ∼ 1014 m−3 and nW ∼ 1012 m−3, respectively). Prompt re-deposition of the W ions was necessary to obtain agreement (fredep ∼ 99%). We conclude that simulating impurity transport using a physics-based approximation for turbulence in the SOL, versus arbitrarily assigning diffusion coefficients, may enable better reactor scale predictions of core impurity contamination.
新規の不純物輸送モデルは、SOL乱流を変動するポロイダル電場として近似するものであり、不純物イオンに任意の径方向拡散係数を割り当てる従来のアプローチの許容可能な代替手段であることが示されている。このモデルはDIVIMP不純物輸送コードに実装され、DIII-DでのLモードタングステンダイバータ実験に適用された。ポロイダル電場は、以前の測定に基づき、±1000 V m−1の間で変動すると表現される。結果として生じる間欠的なvr = Eθ × BT輸送は、イオンをコア内と遠いSOLの両方に輸送させる。セパラトリックス直内側のW密度と遠いSOLのW密度の推定値との同時一致が得られた（それぞれnW ∼ 1014 m−3およびnW ∼ 1012 m−3）。Wイオンの即時再堆積が一致を得るために必要であった（fredep ∼ 99%）。我々は、任意に拡散係数を割り当てるのではなく、SOL乱流の物理に基づく近似を用いて不純物輸送をシミュレーションすることで、炉規模でのコア不純物汚染のより良い予測が可能になるかもしれないと結論付ける。