In this paper, a numerical investigation of plasma–material interaction-relevant helium plasma experimental discharges in GyM linear device is presented, in which SOLPS-ITER and ERO2.0 codes are coupled for plasma background generation and material erosion investigation respectively, with the aim to support the interpretation and complement the available experimental dataset. On the plasma side, simulated profiles are validated against experimental data to provide a realistic plasma background, and the role of He metastable states is assessed for the first time in SOLPS simulations. On the material side, the erosion and deposition effects due to the introduction of the sample-holder in the simulation volume are investigated, now considering also the real stainless steel composition as wall material.
本論文では、GyM線形装置におけるプラズマ–材料相互作用に関連するヘリウムプラズマ実験放電の数値調査を提示する。ここでは、SOLPS-ITERコードとERO2.0コードが、それぞれプラズマ背景生成と材料侵食調査のために結合されており、利用可能な実験データセットの解釈を支援し補完することを目的としている。プラズマ側では、現実的なプラズマ背景を提供するために、シミミュレーションプロファイルが実験データに対して検証され、SOLPSシミュレーションにおいて初めてHe準安定状態の役割が評価される。材料側では、シミミュレーション体積内への試料ホルダーの導入による侵食および堆積効果が調査され、現在は壁材料として実際のステンレス鋼組成も考慮されている。