CSD (Core, SOL and Divertor) models sampling a fusion device with three points (Core, SOL and Divertor) aim at understanding fusion plasmas in a wide range of parameter space. Conventional CSD models estimate interactions among plasmas, neutrals and impurities, which are incorporated as loss factors in basic equations in models, with the use of physical quantities of plasmas at three sampled points. Physical quantities are assumed to be uniform in each of the three regions. Neglecting plasma spatial distributions in a divertor prevents the models from accurately evaluating loss factors at low temperatures. This is because loss factors strongly depend on the location-dependent temperature when the temperature is low. Consequently, conventional CSD models have difficulties in reproduction of the detachment. This research increases sampling points for the calculation of loss factors in a divertor. Loss factors at each point are integrated in the volume, then effective loss factors (ELF) for the divertor are obtained. Conventional loss factors in transport equations are replaced with ELFs for an improved CSD model proposed in this study. As a result, the plasma detachment is successfully reproduced in the CSD model without changing the equations. A CSD model for qualitative analyses with low computational costs has been developed to study plasma detachment.
CSD（Core, SOL and Divertor）モデルは、核融合装置を3点（Core, SOL and Divertor）でサンプリングし、広いパラメータ空間における核融合プラズマの理解を目的とする。従来のCSDモデルは、3つのサンプリング点におけるプラズマの物理量を用いて、プラズマ、中性粒子、不純物間の相互作用を推定する。これらの相互作用は、モデル内の基本方程式に損失係数として組み込まれている。物理量は、3つの領域のそれぞれにおいて一様であると仮定されている。ダイバータ内のプラズマ空間分布を無視することは、モデルが低温での損失係数を正確に評価することを妨げる。これは、低温では損失係数が位置に依存する温度に強く依存するためである。その結果、従来のCSDモデルではデタッチメントの再現が困難である。本研究では、ダイバータ内の損失係数計算のためのサンプリング点を増やす。各点での損失係数を体積積分し、ダイバータに対する実効損失係数（ELF）を得る。本研究で提案する改良CSDモデルでは、輸送方程式における従来の損失係数をELFに置き換える。その結果、方程式を変更することなく、CSDモデルでプラズマデタッチメントの再現に成功した。プラズマデタッチメントを研究するために、低計算コストで定性的解析を行うためのCSDモデルが開発された。