The design and operation of future fusion devices relying on H-mode plasmas requires reliable modelling of edge-localized modes (ELMs) for precise prediction of divertor target conditions. An extensive experimental validation of simple analytical predictions of the time evolution of target plasma loads during ELMs has been carried out here in more than 70 JET-ITER-like wall H-mode experiments with a wide range of conditions. Comparisons of these analytical predictions with diagnostic measurements of target ion flux density, power density, impact energy and electron temperature during ELMs are presented in this paper and show excellent agreement. The analytical predictions tested here are made with the 'free-streaming' kinetic model (FSM) which describes ELMs as a quasi-neutral plasma bunch expanding along the magnetic field lines into the Scrape-Off Layer without collisions. Consequences of the FSM on energy reflection and deposition on divertor targets during ELMs are also discussed.
将来の核融合装置におけるHモードプラズマの設計と運転には、ELM(周辺局在モード)の信頼性の高いモデリングが必要であり、ダイバータの正確な条件予測が求められる。ここでは、JETのITER類似壁における70以上のHモード実験を通じて、ELM中のダイバータターゲットプラズマの時間発展に関する簡潔な解析的予測の広範な実験的検証が実施された。これらの解析的予測と、ELM中のターゲットにおけるイオン束密度、パワー密度、入射エネルギー、電子温度の診断測定値との比較が提示され、優れた一致が示されている。ここで検証された解析的予測は、自由ストリーミング動力学モデル(FSM)に基づくものであり、このモデルはELMを、磁力線に沿ってスクレイプオフ層内を衝突なしに膨張する準中性プラズマ塊として記述する。さらに、ELM中のダイバータターゲットへのエネルギー反射と堆積に対するFSMの影響についても議論される。