Through SOLPS-ITER simulations on DIII-D, we have demonstrated X-divertor (XD)'s abilities to boost carbon line radiation and hence to achieve similar detached conditions with just half the upstream density of the standard divertor (SD). Simulations suggest that the XD geometry vastly expands the carbon radiation volume near the target through the non-coronal effects that increase the carbon emissivity by an order of magnitude within range. The underlying mechanisms include the parallel and perpendicular transport of carbon impurities and the charge exchange with deuterium neutrals. Simplified physics models supported by simulation data indicate that the ultra shallow field angle in the XD plays a critical role in these mechanisms.
SOLPS-ITERシミュレーションを通じて、DIII-DにおいてXダイバータ(XD)が炭素線放射を増強し、その結果、標準ダイバータ(SD)の上流密度のわずか半分で同等の非接触状態を達成できることを実証した。シミュレーションは、XD形状が非コロナ効果を通じて炭素放射体積を大幅に拡大し、その範囲内で炭素放射率を一桁増加させることを示唆している。その背後にあるメカニズムには、炭素不純物の平行および垂直輸送と、重水素中性粒子との電荷交換が含まれる。シミュレーションデータに裏付けられた簡略化物理モデルは、XDにおける超浅磁場角度がこれらのメカニズムにおいて決定的な役割を果たすことを示している。