In recent years, negative triangularity (NT) has emerged as a potential high-confinement L-mode reactor solution. In this work, detachment is investigated using core density ramps in lower single null Ohmic L-mode plasmas across a wide range of upper, lower, and average triangularity (the mean of upper and lower triangularity: δ) in the TCV tokamak. It is universally found that detachment is more difficult to access for NT shaping. The outer divertor leg of discharges with could not be cooled to below through core density ramps alone. The behavior of the upstream plasma and geometrical divertor effects (e.g. a reduced connection length with negative lower triangularity) do not fully explain the challenges in detaching NT plasmas. Langmuir probe measurements of the target heat flux widths (λq) were constant to within 30% across an upper triangularity scan, while the spreading factor S was lower by up to 50% for NT, indicating a generally lower integral scrape-off layer width, λint. The line-averaged core density was typically higher for NT discharges for a given fuelling rate, possibly linked to higher particle confinement in NT. Conversely, the divertor neutral pressure and integrated particle fluxes to the targets were typically lower for the same line-averaged density, indicating that NT configurations may be closer to the sheath-limited regime than their PT counterparts, which may explain why NT is more challenging to detach.
近年、負三角形度(NT)は、高閉じ込めLモード炉の解決策として有望視されている。本研究では、TCVトカマクにおいて、上側、下側、および平均三角形度(上側と下側の三角形度の平均:δ)の広い範囲にわたる下シングルヌルオーミックLモードプラズマを用いて、コア密度ランプによるデタッチメントを調査した。NT配位ではデタッチメントへの到達がより困難であることが普遍的に見出された。 を持つ放電の外側ダイバータレッグは、コア密度ランプのみでは 以下に冷却できなかった。上流プラズマの挙動と幾何学的ダイバータ効果(例えば、負の下側三角形度による接続長の減少)は、NTプラズマのデタッチメントの困難さを完全には説明しない。ラングミュアプローブによるターゲット熱流束幅(λq)の測定では、上側三角形度スキャン全体で30%以内で一定であったが、拡がり因子SはNTでは最大50%低く、全体的に低い積分スクレイプオフ層幅λintを示している。ライン平均コア密度は、同じ燃料供給率に対してNT放電では通常高く、これはNTにおけるより高い粒子閉じ込めに関連している可能性がある。逆に、同じライン平均密度に対して、ダイバータ中性粒子圧力とターゲットへの積分粒子束は通常低く、NT配位はそれらのPT配位よりもシース制限領領域に近い可能性があることを示しており、これがNTのデタッチメントがより困難である理由を説明するかもしれない。