In this paper, new models for a plasma burn-through simulation using the DYON code are introduced in detail, and the quantitative validation of the simulation results against JET data is presented for the first time. In order to calculate the particle confinement time, a dynamic effective connection length model including an eddy current effect is used assuming ambipolar transonic transport and the Bohm diffusion model for parallel and perpendicular particle losses, respectively. Plasma–surface interaction effects are treated with an impurity sputtering yield and an exponential saturation model of the deuterium recycling coefficient. The rate and power coefficients in the Atomic Data and Analysis Structure (ADAS) package are adopted to solve energy and particle balance. The neutral screening effects are taken into account according to particle species, and the sophisticated energy and particle balances are presented. The new burn-through simulation shows good agreement against carbon-wall JET data. This indicates that the burn-through simulation can be applied to investigate the key aspect of physics in plasma burn-through and to perform a predictive simulation for ITER start-up.
本論文では、DYONコードを用いたプラズマ燃焼通過シミュレーションのための新しいモデルを詳細に紹介し、JETデータに対するシミュレーション結果の定量的検証を初めて示す。粒子閉じ込め時間を計算するために、渦電流効果を含む動的有效連結長モデルを、平行および垂直粒子損失に対してそれぞれ両極性遷音速輸送とBohm拡散モデルを仮定して使用する。プラズマ–表面相互作用効果は、不純物スパッタリング収率と重水素リサイクリング係数の指数飽和モデルを用いて扱う。エネルギーと粒子のバランスを解くために、原子データ・解析構造（ADAS）パッケージの速度係数と出力係数を採用する。中性粒子遮蔽効果は粒子種に応じて考慮され、洗練されたエネルギーおよび粒子バランスが提示される。新しい燃焼通過シミュレーションは、炭素壁JETデータと良好な一致を示す。これは、燃焼通過シミュレーションがプラズマ燃焼通過の物理の重要な側面を調査し、ITERの立ち上げのための予測シミュレーションを実行するために適用できることを示している。