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Advancing SOLPS-ITER validation with TCV L-mode discharges

E. Tonello, M. Carpita, S. Donzella, R. Ducker, G. Durr-Legoupil-Nicoud, B.P. Duval, O. Février, D. Hamm, K. Lee, M. Marin2026年6月Nuclear FusionIF 3出版社

This work advances the quantitative validation of SOLPS-ITER against Tokamak à Configuration Variable (TCV) ohmic L-mode discharges. It shows that the treatment of the ion parallel heat flux limiter and the assumptions adopted for chemical sputtering result in a consistent explanation for the divertor over-cooling and excessive divertor density predicted by earlier simulations. A systematic heat flux limiter scan highlights that a strong restriction of ion heat conduction significantly reduces both electron and ion target temperatures and drives a compensating increase in plasma density , resulting in an overly cold and dense divertor solution. The availability of new and measurements along the outer divertor leg of TCV additionally constrains the model and supports the use of a weakly limited ion heat flux to best reproduce experimental observations. Restricting chemical sputtering to only tiles in the immediate vicinity of the strike points suppressed a spurious low-field-side carbon source associated with thermal molecules and significantly improves agreement with two-dimensional C iii emissivity reconstructions. The resulting SOLPS-ITER setup achieves improved agreement across multiple diagnostics simultaneously for upstream, divertor-leg, and target electron density and temperature profiles, as well as for target heat fluxes and radiation measurements.

日本語訳

本研究は、SOLPS-ITERの、TCV(Tokamak à Configuration Variable)のオーミックLモード放電に対する定量的検証を前進させる。イオン平行熱流束リミッタの取り扱いと化学スパッタリングに採用された仮定が、以前のシミュレーションで予測されたダイバータの過冷却と過剰なダイバータ密度に対する一貫した説明をもたらすことを示す。系統的な熱流束リミッタ走査は、イオン熱伝導の強い制限が電子およびイオンのターゲット温度の両方を有意に低下させ、プラズマ密度の補償的な増加を駆動し、その結果、過度に低温で高密度のダイバータ解をもたらすことを浮き彫りにする。TCVの外側ダイバータ脚に沿った新たな および 測定値の利用可能性は、モデルをさらに制約し、実験的観測を最もよく再現するために弱く制限されたイオン熱流束の使用を支持する。化学スパッタリングをストライク点のごく近傍のタイルのみに制限することで、熱分子に関連する低磁場側の偽の炭素源が抑制され、二次元C iii発光率再構成との一致が大幅に改善される。得られたSOLPS-ITER設定は、上流、ダイバータ脚部、ターゲットにおける電子密度・温度プロファイル、ならびにターゲット熱流束および放射測定に対して、複数の診断にわたって同時に改善された一致を達成する。

装置

iter高精度(タイトル一致)

wiki

ITERTCVL-modeSOLPS-ITER

AIによる論文要約

TCV L-mode放電によるSOLPS-ITER検証の進展
JA核融合プラズマ研究に関心のある学生や研究者、特にSOLPS-ITERを用いたシミュレーション検証に携わる方。#核融合 #プラズマ物理 #SOLPS-ITER #TCV #ダイバータ
LLM向け: {"Title": "Advancing SOLPS-ITER validation with TCV L-mode discharges", "Authors…

この研究では、核融合装置TCVのLモード放電を用いて、プラズマシミュレーションコードSOLPS-ITERの検証を進めました。特に、イオンの熱流制限因子と化学スパッタリングの仮定が、ダイバータの過冷却や過剰な密度予測に与える影響を調べました。熱流制限因子を強くすると、イオン熱伝導が制限され、電子・イオン温度が低下し、密度が増加して冷たく高密度なダイバータ解となることが分かりました。新しい測定データを用いて、弱い制限が実験とよく合い、化学スパッタリングをストライク点近傍のみに制限することで、不自然な炭素源が抑制され、二次元発光計測との一致が改善されました。その結果、上流からダイバータまでの密度・温度分布、熱流束、放射計測など、複数の診断で良い一致が得られました。

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