The KInetic code for Plasma Periphery (KIPP) models the parallel (along magnetic field lines) propagation of charged particles in the scrape-off layer (SOL) and divertor of tokamaks. An iterative coupling between KIPP and a 2D edge fluid code, EDGE2D, which in turn is coupled to the Monte Carlo solver for neutrals, EIRENE, was used to achieve a converged KIPP-EDGE2D-EIRENE solution. In the iterative coupling algorithm, KIPP transfers kinetic parallel electron and ion heat conductivities to EDGE2D, whereas EDGE2D returns to KIPP 2D distributions of macroscopic plasma parameters across the computations grid. The initial EDGE2D-EIRENE solution simulated the SOL and divertor plasma of the ITER inter-edge localized mode (ELM) baseline scenario. This work employs the same methodology as an earlier study based on the analysis of JET high radiative H-mode conditions, with strong nitrogen injection leading to partial detachment at divertor targets (Chankin et al 2022 Plasma Phys. Control. Fusion64 095007). The results are qualitatively similar to those of the JET study in demonstrating the strong heat flux limiting effect, together with the rise in electron and ion temperatures in the main SOL. At the same time, the kinetic effects of the parallel propagation of charged particles are not expected to drastically change the target power deposition at divertor targets calculated by EDGE2D-EIRENE alone.
KInetic code for Plasma Periphery（KIPP）は、トカマクのスクレイプオフ層（SOL）およびダイバータにおける荷電粒子の平行方向（磁力線に沿った）伝播をモデル化する。2次元流体コードであるEDGE2Dと、さらに中性粒子用モンテカルロソルバーであるEIRENEと結合されたKIPPの間の反復結合を用いて、収束したKIPP-EDGE2D-EIRENE解を得た。反復結合アルゴリズムでは、KIPPは運動論的な電子およびイオンの平行熱伝導率をEDGE2Dに受け渡し、一方EDGE2Dは巨視的プラズマパラメータの2次元分布を計算グリッド全体にわたってKIPPに返す。初期のEDGE2D-EIRENE解は、ITERのインターフェースエッジ局在モード（ELM）ベースラインシナリオにおけるSOLおよびダイバータプラズマをシミュレーションした。本研究は、JETの高放射Hモード条件における強力な窒素入射によりダイバータターゲットで部分的なデタッチメントが生じた先行研究（Chankinら 2022 Plasma Phys. Control. Fusion 64 095007）と同じ方法論を採用している。結果は、JET研究と定性的に類似しており、主SOLにおける電子およびイオン温度の上昇に伴う強い熱流束制限効果を示している。同時に、荷電粒子の平行伝播の運動論的効果は、EDGE2D-EIRENE単独で計算されたダイバータターゲットでの熱堆積を劇的に変化させるとは予想されない。