The Super-X Divertor (SXD) is an alternative divertor configuration leveraging total flux expansion at the Outer Strike Point (OSP). While the extended 2-Point Model (2PM) predicts facilitated detachment access and control in the SXD configuration, these attractive features are not always retrieved experimentally. These discrepancies are at least partially explained by the effect of parallel flows which, when self-consistently included in the 2PM, reveal the role of total flux expansion on the pressure balance and weaken the total flux expansion effect on detachment access and control, compared to the original predictions. This new model can partially explain the discrepancies between the 2PM and experiments performed on tokamak à configuration variable (TCV), in ohmic L-mode scenarios, which are particularly apparent when scanning the OSP major radius Rt. In core density ramps in lower Single-Null (SN) configuration, the impact of Rt on the CIII emission front movement in the divertor outer leg—used as a proxy for the plasma temperature in the divertor—is substantially weaker than 2PM predictions. Furthermore, in OSP radial sweeps in lower and upper SN configurations, in ohmic L-mode scenarios with a constant core density, the peak parallel particle flux density at the OSP is almost independent of Rt, while the 2PM predicts a linear dependence. Finally, analytical and numerical modeling of parallel flows in the divertor is presented. It is shown that an increase in total flux expansion can favour supersonic flows at the OSP. Parallel flows are also shown to be relevant by analysing SOLPS-ITER simulations of TCV.
Super-X Divertor (SXD) は、Outer Strike Point (OSP) における全磁束拡大を活用する代替ダイバータ構成である。拡張2点モデル (2PM) が SXD 構成におけるデタッチメントアクセスと制御の容易化を予測する一方で、これらの魅力的な特性は実験的に常に再現されるわけではない。これらの不一致は、少なくとも部分的には平行流の効果によって説明される。平行流を2PMに自己無撞着に含めると、圧力バランスに対する全磁束拡大の役割が明らかになり、元の予測と比較して、デタッチメントアクセスと制御に対する全磁束拡大の効果が弱められる。この新しいモデルは、2PMと、tokamak à configuration variable (TCV) で実施された実験との間の不一致を部分的に説明できる。これらの不一致は、オーミックLモードシナリオにおいて、OSP主半径 Rt を走査した場合に特に顕著である。下部シングルヌル (SN) 配位におけるコア密度ランプでは、ダイバータ外脚における CIII 発光フロントの移動（ダイバータ内のプラズマ温度の代理指標として用いられる）に対する Rt の影響は、2PMの予測よりもかなり弱い。さらに、下部および上部SN配位におけるOSP径方向スイープでは、一定のコア密度を持つオーミックLモードシナリオにおいて、OSPでのピーク平行粒子束密度は Rt にほぼ依存しないのに対し、2PMは線形依存性を予測する。最後に、ダイバータ内の平行流の解析的および数値的モデリングが提示される。全磁束拡大の増加がOSPでの超音速流を促進し得ることが示される。また、TCVのSOLPS-ITERシミュレーションを解析することにより、平行流が関連することが示される。