A kinetic code for simulation of collisionless magnetized plasma flow along expanding magnetic field lines to a neutralizer plate is developed and presented. A Monte Carlo description for the ion dynamics coupled with Boltzmann electrons is used to develop an iterative scheme for solution of the Vlasov equation and quasineutrality. The code has been used to simulate plasma flow in the edge region of stellarators with expanding magnetic field lines and neutral gas recycling at the neutralizer plate. The results show that the presence of a divergent magnetic field increases the pre-sheath potential drop above that obtained with a uniform field calculation. The increased potential drop generates an electrostatic barrier retarding the flow of high-Z impurity ions from the target plate towards the confined plasma. Neutral gas recycling increases the ion density and hence decreases the potential drop, amplifies the particle and energy fluxes to the wall, and reduces the average energy carried by each particle to the neutralizer plate.
発散する磁力線に沿ってニュートラライザープレートへ流れる無衝突磁化プラズマ流をシミュレーションするための運動論的コードを開発し、提示する。ボルツマン電子と結合したイオン動力学に対するモンテカルロ記述を用いて、ブラソフ方程式と準中性条件を解くための反復スキームを構築する。このコードは、発散する磁力線とニュートラライザープレートにおける中性ガスリサイクリングを伴うステラレータの周辺領域におけるプラズマ流のシミュレーションに使用されてきた。結果は、発散磁場の存在が、一様磁場計算で得られるものよりもプレシース電位降下を増加させることを示している。増加した電位降下は、ターゲットプレートから閉じ込めプラズマに向かう高Z不純物イオンの流れを遅延させる静電障壁を生成する。中性ガスリサイクリングはイオン密度を増加させ、したがって電位降下を減少させ、壁への粒子束およびエネルギーフラックスを増幅し、各粒子がニュートラライザープレートに運ぶ平均エネルギーを減少させる。