The divertor in a magnetic confinement fusion reactor is an essential component for power dissipation and particle removal. This article introduces the FIREFLY package for rapid evaluation of divertor designs based on an extension of the FLARE code for field line reconstruction from an unstructured flux tube mesh. First, divertor heat loads are approximated with a simplified heat transport model. Neutralized particles are then sampled from the resulting distribution, and the EIRENE code is used to track molecules and atoms in a plasma background while accounting for dissociation, charge exchange and ionization. Particles are removed on pumping surfaces in order to estimate the exhaust efficiency for a given divertor geometry. Optimization of the divertor geometry for more efficient particle exhaust is explored by using W7-X as an example, and the sensitivity to model parameters for the plasma background in the proxy calculations is evaluated.
磁気閉じ込め核融合炉におけるダイバータは、出力の散逸と粒子除去のための必須の構成要素である。本稿では、非構造磁束管メッシュからの磁力線再構成のためのFLAREコードの拡張に基づく、ダイバータ設計の迅速な評価のためのFIREFLYパッケージを紹介する。まず、ダイバータ熱負荷は、簡略化された熱輸送モデルを用いて近似される。次に、中性化粒子は、得られた分布からサンプリングされ、EIRENEコードを用いて、解離、電荷交換、電離を考慮しつつ、プラズマ背景中の分子と原子を追跡する。粒子は、与えられたダイバータ形状に対する排気効率を推定するために、ポンピング面上で除去される。より効率的な粒子排気のためのダイバータ形状の最適化は、W7-Xを例として用いて探求され、プロキシ計算におけるプラズマ背景のモデルパラメータに対する感度が評価される。