This paper further analyses the EDGE2D-EIRENE simulations presented by Chankin et al (2017 Nucl. Mater. Energy12 273), of L-mode JET plasmas in vertical–vertical (VV) and Vertical–horizontal (VH) divertor configurations. As expected, the simulated outer divertor ionisation source peaks near the separatrix in VV and radially further out in VH. We identify the reflections of recycled neutrals from lower divertor tiles as the primary mechanism by which ionisation is concentrated on the outer divertor separatrix in the VV configuration. These lower tile reflection pathways (of neutrals from the outer divertor, and to an even greater extent from the inner divertor) dominate the outer divertor separatrix ionisation. In contrast, the lower-tile-reflection pathways are much weaker in the VH simulation and its outer divertor ionisation is dominated by neutrals which do not reflect from any surfaces. Interestingly, these differences in neutral pathways give rise to strong differences in the heat flux density width at the outer divertor entrance: mm in VH compared to mm in VV. In VH, a narrow channel exists in the near scrape-off-layer (SOL) where the convected heat flux, driven by strong flow and thermoelectric current, dominates over the conducted heat flux. The width of this channel sets and is determined by the radial distance between the separatrix and the ionisation peak in the outer divertor.
本論文は、Chankinら(2017 Nucl. Mater. Energy12 273)によって提示された、垂直–垂直(VV)および垂直–水平(VH)ダイバータ配位におけるLモードJETプラズマのEDGE2D-EIRENEシミュレーションをさらに分析するものである。予想通り、シミュレーションされた外側ダイバータの電離源は、VVではセパラトリックス近傍でピークとなり、VHでは径方向により外側でピークとなる。我々は、VV配位において電離が外側ダイバータのセパラトリックス上に集中する主要なメカニズムとして、下部ダイバータタイルからのリサイクル中性粒子の反射を特定する。これらの下部タイル反射経路（外側ダイバータからの中性粒子、さらにはより大きな程度で内側ダイバータからの中性粒子の）は、外側ダイバータのセパラトリックス電離を支配する。対照的に、下部タイル反射経路はVHシミュレーションでははるかに弱く、その外側ダイバータ電離は、いかなる表面からも反射しない中性粒子によって支配される。興味深いことに、中性粒子経路のこれらの違いは、外側ダイバータ入口における熱流束密度幅 に大きな違いを生じさせる: VHでは mm、VVでは mmである。VHでは、近スクレイプオフ層(SOL)に、強い 流と熱電電流によって駆動される対流熱流束が伝導熱流束を支配する狭いチャネルが存在する。このチャネルの幅は を設定し、セパラトリックスと外側ダイバータにおける電離ピークとの間の径方向距離によって決定される。