In order to achieve a compatible solution between the divertors and the core, SOLPS-ITER simulations were performed in a Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) connected double-null geometry to investigate the possibility of using deuterium () puff locations as an actuator for divertor argon (Ar) compression/enrichment. It was found that puffing from the inner-midplane (IMP) puff enhanced Ar compression and enrichment on the high-field-side (HFS) and lowered the required upstream Ar fraction to achieve acceptable target conditions. An interesting link was found between argon compression and the number of stagnation points of the middle-charge-state Ar ions in the HFS SOL, ; significantly improved compression and enrichment were obtained for (corresponding mostly to the cases with IMP puff) compared to (corresponding mostly to the cases without IMP puff). An intermediate compression and enrichment was obtained when . The change of from 3 to 1 (or 5) was achieved by a combination of outflow, high collision frequency, and flipped temperature gradients around the IMP. Given a possible drawback of , that is a direct effect on the upstream main plasma density and temperature, we propose as the best solution, balancing the negative and positive effects of private-flux-region and IMP puffs. Further studies will be carried out both experimentally and numerically.
ダイバータとコアの間の両立可能な解決策を達成するために、SOLPS-ITERシミュレーションを、Spherical Tokamak for Energy Production (STEP)の連結ダブルヌル形状において実施し、重水素 () パフ位置をダイバータのアルゴン(Ar)圧縮/濃縮のアクチュエータとして使用する可能性を調査した。内側ミッドプレーン(IMP)から をパフすることは、 パフが高磁場側(HFS)でのAr圧縮と濃縮を向上させ、許容可能なタゲット条件を達成するために必要な上流のAr分率を低下させることが見出された。アルゴン圧縮と、HFS SOL内の中間電荷状態のArイオンの停留点数、 ; の間には興味深い関連が見出された。 の場合(主にIMPパフを伴うケースに対応)には、 の場合(主にIMPパフを伴わないケースに対応)と比較して、著しく改善された圧縮と濃縮が得られた。中間的な圧縮と濃縮は、 のときに得られた。 の3から1(または5)への変化は、 流出、高い衝突周波数、およびIMP周辺の反転した温度勾配の組み合わせによって達成された。 の可能性のある欠点、すなわち上流の主プらズマ密度と温度への直接的な影響を考慮すると、我々は を最良の解決策として提案する。これは、プライベートフらックス領域とIMP パフの負と正の効果のバランスをとるものである。さらなる研究は、実験的にも数値的にも実施される予定である。