In this work, single- and two-fluid resistive magnetohydrodynamic calculations of the plasma response to magnetic perturbations in single-null (SN) and snowflake (SF) divertor configurations are compared with those based on the vacuum approach. The calculations are performed using the code M3D-C1 and are based on simulated NSTX-U plasmas. Significantly different plasma responses were found from these calculations, with the difference between the single- and two-fluid plasma responses being caused mainly by the different screening mechanism intrinsic to each of these models. Although different plasma responses were obtained from these different plasma models, no significant difference between the SN and SF plasma responses were found. However, due to their different equilibrium properties, magnetic perturbations cause the SF configuration to develop additional and longer magnetic lobes in the null-point region than the SN, regardless of the plasma model used. The intersection of these longer and additional lobes with the divertor plates are expected to cause more striations in the particle and heat flux target profiles. In addition, the results indicate that the size of the magnetic lobes, in both single-null and snowflake configurations, are more sensitive to resonant magnetic perturbations than to non-resonant magnetic perturbations.
本研究では、シングルヌル(SN)およびスノーフレーク(SF)ダイバータ配位における磁気摂動に対するプラズマ応答の単一流体および二流体抵抗性磁気流体力学計算を、真空近似に基づく計算と比較した。計算はコードM3D-C1を用いて行われ、シミュレートされたNSTX-Uプラズマに基づいている。これらの計算から有意に異なるプラズマ応答が見出され、単一流体と二流体のプラズマ応答の差は、主にこれらの各モデルに固有の異なる遮蔽機構によって引き起こされた。これらの異なるプラズマモデルから異なるプラズマ応答が得られたが、SNとSFのプラズマ応答の間には有意な差は見られなかった。しかしながら、それらの異なる平衡特性のため、磁気摂動は、使用されるプラズマモデルに関係なく、SNよりもSF配位においてヌル点領域に追加のより長い磁気ローブを発生させる。これらのより長く追加されたローブとダイバータ板との交差は、粒子および熱流束のターゲットプロファイルにより多くのストリーションを引き起こすと予想される。さらに、結果は、シングルヌルおよびスノーフレーク配位の両方において、磁気ローブのサイズが、非共鳴磁気摂動よりも共鳴磁気摂動に対してより敏感であることを示している。