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Comparison of divertor heat loads and access to detachment for n = 3 and n = 4 toroidal mode RMP scenarios in ITER

J. Van Blarcum, H. Frerichs, L. Li, Y.Q. Liu, A. Loarte, R.A. Pitts, O. Schmitz2026年5月Nuclear FusionIF 3出版社

A comparison of partial detachment and divertor heat loads is made for n = 3 and n = 4 toroidal mode resonant magnetic perturbation (RMP) scenarios for ITER. X-point displacement , a figure of merit for edge localized mode suppression calculated by the MARS-F plasma response code, is used to select RMP configurations. For equivalent ξX the resulting intersection of the perturbed helical corrugations of the magnetic separatrix and divertor target (i.e. the magnetic footprints) extend from the original strike point for the n = 4 scenario, compared to for the n = 3. A hybrid mode which superimposes contributions from both modes is also explored. For each RMP scenario and a no-RMP reference, a 7-step scan of the main ion injection rate transitions EMC3-EIRENE simulations of the perturbed scrape-off layer (SOL) from attached to partially detached solutions. The low-density (i.e. attached regime) simulations show that the reorganization of the SOL into the toroidally discrete helical lobes localizes power deposition on the target, increasing peak heat loads from in no-RMP reference to in the n = 3 and n = 4 scenarios respectively. The peak heat load increases to in the scenario because the heat load becomes further biased towards a single lobe structure. The partially detached SOL simulations show that it is more difficult to mitigate peak heat loads in the larger magnetic footprint scenario (n = 4) where the peak heat load occurs further along the lobe structure, away from the original equilibrium strike point.

日本語訳

ITERに対する n = 3 および n = 4 トロイダルモード共鳴磁場摂動(RMP)シナリオについて、部分デタッチメントとダイバータ熱負荷の比較が行われる。MARS-Fプラズマ応答コードによって計算される周辺局在モード抑制のための性能指標であるX点変位 、はRMP配位を選択するために使用される。等価なξXに対して、摂動された磁気セパラトリックスとダイバータ標的の螺旋状の起伏の交点(すなわち磁気フットプリント)は、n = 4シナリオでは元のストライク点から まで延び、n = 3では までである。両モードからの寄与を重ね合わせるハイブリッド モードも調査される。各RMPシナリオおよびRMPなしの参照について、主イオン注入速度の7段階走査により、摂動されたスクレイプオフ層(SOL)のEMC3-EIRENEシミュレーションは、付着状態から部分デタッチ状態の解へと遷移する。低密度(すなわち付着状態)のシミュレーションは、SOLがトロイダル方向に離散的な螺旋ローブへ再編成されることでターゲット上の電力堆積が局在化し、ピーク熱負荷がRMPなし参照における から、n = 3およびn = 4シナリオではそれぞれ へ増加することを示している。ピーク熱負荷は、 シナリオでは まで増加する。これは、熱負荷が単一のローブ構造にさらに偏るためである。部分デタッチ状態のSOLシミュレーションは、より大きな磁気フットプリントを有するシナリオ(n = 4)では、ピーク熱負荷が元の平衡ストライク点から離れたローブ構造のさらに先で発生するため、ピーク熱負荷の緩和がより困難であることを示している。

装置

iter高精度(タイトル一致)

wiki

ITERDivertorResonant magnetic perturbationDivertor detachmentHeat load

AIによる論文要約

ITERにおけるトロイダルモードRMPシナリオのn=3とn=4のダイバータ熱負荷とディタッチメントアクセスの比較
JA核融合プラズマ物理やITERの運転シナリオに興味がある学生や研究者#ITER #RMP #ELM抑制 #ダイバータ熱負荷 #ディタッチメント
LLM向け: {"Title": "ITERにおけるn=3とn=4トロイダルモードRMPシナリオの比較", "Authors": "not provided", "Resea…

ITERにおけるエッジ局在モード(ELM)抑制のための共鳴磁場摂動(RMP)について、n=3とn=4のトロイダルモードを比較しました。計算コードMARS-FでELM抑制指標であるX点変位を評価し、同等の値となるようにRMPコイルの位相を選択。その結果、n=4の方が磁気足跡が広がり、ダイバータへの熱負荷が局所化してピーク値が高くなることがわかりました。また、部分ディタッチメント状態では、n=4の方がピーク熱負荷の低減が難しいことも示されました。学生向けには、核融合炉の壁を守るための制御技術の違いとその影響を理解する内容です。

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