This paper investigates the global particle balance of DIV1D, a 1D scrape-off layer (SOL) model extended with reservoirs for neutrals outside the plasma and for the core particle content. The aim of DIV1D is to capture the global particle balance and SOL solutions as a function of gas puffing. To this end, DIV1D is calibrated on solutions of 1D mapped SOLPS-ITER simulations for a density ramp on the tokamak à configuration variable. In this density ramp (as a function of core ion fluxes and reservoir densities) DIV1D predictions for upstream plasma density, upstream electron temperature, target ion flux and target heat flux align mostly within confidence intervals of mapped 1D SOLPS-ITER solutions. For low upstream densities, the target temperature is overestimated by 2 to 4 eV. Simulating the global particle balance as a function of molecular puffing, DIV1D recovers upstream plasma densities and reservoir atomic densities while the core density sensitivity is overestimated by a factor six, whereas sensitivities of divertor reservoir molecular densities are underestimated by a factor three. Special attention is given to wall association effects outside the plasma and SOL opacity in achieving imperfect but acceptable agreement with mapped SOLPS-ITER solutions.
本論文では、プラズマ外部の中性粒子用とコア粒子含有量用のリザーバを備えた1次元スクレイプオフ層（SOL）モデルであるDIV1Dの全体的な粒子バランスを調査する。DIV1Dの目的は、ガスパフの関数として全体的な粒子バランスとSOL解を捉えることである。このため、DIV1Dは、トカマク・ア・コンフィギュレーション・バリアブルにおける密度ランプに対する1次元マッピングされたSOLPS-ITERシミュレーションの解に較正される。この密度ランプにおいて（コアイオン束とリザーバ密度の関数として）、上流プラズマ密度、上流電子温度、ターゲットイオン束、ターゲット熱流束に関するDIV1Dの予測は、マッピングされた1次元SOLPS-ITER解の信頼区間内にほとんど収まる。低い上流密度では、ターゲット温度は2〜4 eV過大評価される。分子ガスパフの関数として全体的な粒子バランスをシミュレーションすると、DIV1Dは上流プラズマ密度とリザーバの原子密度を再現するが、コア密度感度は6倍過大評価され、ダイバータリザーバの分子密度の感度は3倍過小評価される。マッピングされたSOLPS-ITER解との不完全ではあるが許容可能な一致を達成するにあたり、プラズマ外部の壁関連付け効果とSOL不透明度に特別な注意が払われる。