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Structure of pellet cloud emission and relation with the local ablation rate

B. Pégourié, E. Geulin, M. Goto, A. Matsuyama, G. Motojima, R. Sakamoto2024年5月Nuclear FusionIF 3出版社

The experimental reproduction of the conditions of pellet injection expected in future large devices being not possible in present day machines, it is mandatory to validate as thoroughly as possible the available ablation models. Among the different points still under discussion, there is the relation between the spectroscopic measurement of the ablation clouds and the local ablation rate. This relation is investigated by coupling an emission model to the time-dependent simulation of ablation clouds with the HPI2 pellet ablation/deposition code. The simulated quantities are the time-evolution of the cloud visible spectrum (λ = 400–700 nm) and images in different wavelength domains (e.g. or the continuum centered at ). It is found that the cloud emission is anisotropic, this is particularly the case for Hα and Hβ lines, and that the relation between the cloud emission and the ablation rate depends not only on the conditions of pellet injection, but also on the direction of observation. It follows that, in general, it is not possible to estimate the ablation profile from that of an emission line or . The code predictions are compared with corresponding measurements for a welldocumented pellet injected in LHD, showing a good agreement for global values and main trends. The reasons for observed discrepancies are discussed.

日本語訳

将来の大型装置で予想されるペレット入射条件の実験的再現は現在の装置では不可能であるため、利用可能なアブレーションモデルを可能な限り徹底的に検証することが必須である。現在も議論中のさまざまな点の中には、アブレーション雲の分光測定と局所アブレーション率との関係がある。この関係は、発光モデルをHPI2ペレットアブレーション/堆積コードによるアブレーション雲の時間依存シミュレーションに結合することによって調べられる。シミュレーションされる量は、雲の可視スペクトル(λ = 400–700 nm)の時間発展と、異なる波長域(例えば、...または...を中心とする連続光)における画像である。雲の発光は異方的であり、これは特にHα線とHβ線の場合に当てはまること、また雲の発光とアブレーション率の関係はペレット入射条件だけでなく観測方向にも依存することが見いだされた。したがって、一般には、発光線...または...の分布からアブレーション分布を推定することは不可能である。コード予測は、LHDに入射された十分に文書化されたペレットに対する対応する測定値と比較され、全体値と主な傾向について良い一致を示している。観測された不一致の理由について考察する。

装置

lhd低精度(概要文一致)

wiki

Ablation

AIによる論文要約

ペレット雲の放出構造と局所的な気化率との関係
JAこの論文は、核融合プラズマにおけるペレット注入の物理過程を理解したい研究者や学生に向けて書かれています。ペレット注入は核融合炉の運転に重要な役割を果たすため、この分野の研究は非常に重要です。#PelletInjection #PlasmaPhysics #FusionEnergy

この論文では、ペレット注入時の放出雲の発光特性を解析し、発光と気化率の関係を明らかにしています。シミュレーションと実験の比較から、発光は観測方向によって大きく変化し、単一の発光線から気化率を推定するのは難しいことが分かりました。ペレット注入時の複雑な物理過程を理解するための重要な知見が得られています。

Structure of pellet cloud emission and relation with the local ablation rate
ENThis paper should be read by fusion researchers interested in understanding the complex relationship between pellet ablation and the resulting emission, which is crucial for accurately estimating the local ablation rate from spectroscopic measurements.#PelletInjection #PlasmaEmission #FusionDiagnostics

This paper investigates the relationship between the spectroscopic measurement of pellet ablation clouds and the local ablation rate. The study uses a simulation model to predict the time-evolution of the cloud's visible spectrum and images, finding that the cloud emission is anisotropic and the relation between emission and ablation rate depends on the conditions of pellet injection and the direction of observation. The code predictions are compared with measurements from the LHD tokamak, showing good agreement.

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