The interaction of plasma with the walls has been one of the criticalissues in the development of fusion energy research. On the one hand,plasma induced erosion can seriously limit the lifetime of the wallcomponents, while, on the other hand, eroded particles can be transported intothe core plasma where they lead to dilution of the fusion plasma andto energy losses due to radiation. Low-Z wall materials induce only small radiationlosses in the plasma core but suffer from large physical sputtering rates. Carbonbased materials in addition suffer from chemically induced erosion.High-Z wall materials show significantly smallererosion but lead to large radiation losses. One of the main goals ofpresent plasma-wall studies is to find a special choice of wallmaterials for steady state plasma scenarios that will provide anoptimum with respect to fuel dilution, radiation losses, wall lifetimeand fuel inventory in the walls. To obtain a better understanding of theprocesses and to estimate the plasma-wall interactionbehaviour in future fusion devices the 3-D Monte Carlo codeERO-TEXTOR, based originally on the ERO code, has beendeveloped. It models the plasma-wall interaction and transportprocesses in the vicinity of a surface positioned in the boundarylayer of TEXTOR. The main aim is to simulate the erosion andredeposition behaviour of different wall materials under variousplasma conditions and to compare this with experimental results. Thiscontribution describes the main features of the ERO-TEXTOR code andgives some examples of simulation calculations to illustrate theapplication of the code.
プラズマと壁との相互作用は、核融合エネルギー研究の発展における重要な課題の一つである。一方では、プラズマ誘起による侵食は壁構成要素の寿命を深刻に制限する可能性があり、他方では、侵食された粒子はコアプラズマへ輸送され、そこで核融合プラズマの希釈や放射によるエネルギー損失を引き起こす。低Z壁材料はプラズマコアにおける放射損失は小さいものの、大きな物理スパッタリング率に悩まされる。炭素系材料はさらに、化学的誘起による侵食を受ける。高Z壁材料は著しく小さい侵食を示すが、大きな放射損失を引き起こす。現在のプラズマ-壁研究の主な目標の一つは、定常状態のプラズマシナリオにおいて、燃料希釈、放射損失、壁寿命、および壁内の燃料インベントリに関して最適となる壁材料の選択を見出すことである。これらのプロセスをより深く理解し、将来の核融合装置におけるプラズマ-壁相互作用挙動を評価するために、元々EROコードに基づく3次元モンテカルロコードERO-TEXTORが開発された。これは、TEXTORの境界領域に位置する表面近傍におけるプラズマ-壁相互作用と輸送プロセスをモデル化する。主な目的は、様々なプラズマ条件下での異なる壁材料の侵食および再堆積挙動をシミュレーションし、実験結果と比較することである。本稿では、ERO-TEXTORコードの主な特徴を説明し、コードの適用を示すシミュレーション計算の例をいくつか示す。