Impurity transport modeling of the new tungsten (W)-coated, V-shaped small angle slot (SAS) divertor in the DIII-D tokamak was conducted using the SOLPS-ITER plasma edge code package and the DIVIMP impurity tracking code. The inboard baffle of the current SAS divertor will be shifted closer to the outboard baffle, creating a V-corner at the slot vertex. In addition, the outboard baffle will be coated with 10–15 μm of W for experiments studying high-Z sourcing and leakage in a closed divertor. Modeling of the 'SAS-VW' divertor predicts that these changes to the inner baffle will reduce W gross erosion by 40× relative to the existing SAS divertor when the outer strike point (OSP) is at the V-corner and the ion B × ∇B drift is towards the divertor, driven primarily by significant cooling near the slot vertex. Most W erosion in SAS-VW is expected to occur near the slot entrance, which may pose a higher risk to core contamination than W eroded deeper in the slot. Adding a new sheath-based prompt redeposition model outlined in Guterl et al (2021 Nucl. Mater. Energy27 100948) increases the sensitivity of redeposition estimates to near-target plasma conditions and may provide more accurate predictions of net erosion. Moving the OSP outboard from the slot vertex ∼4 cm onto the W-coated region yields a 40× increase in the gross erosion rate and a 50% decrease in the core leakage fraction. Thus slight variations in strike point location may counteract the potential benefits of the tightly-baffled V slot on minimizing erosion. This impurity transport modeling provides useful guidance for future experiments on the SAS-VW divertor focused on high-Z erosion/redeposition, scrape-off layer transport, and core leakage.
DIII-Dトカマクにおける新型タングステン（W）被覆V字型スロット（SAS）ダイバータの不純物輸送モデリングを、SOLPS-ITERプラズマ端コードとDIVIMP不純物追跡コードを用いて実施した。現在のSASダイバータの内側バッフルは、スロット頂点にV字コーナーを形成するよう外側バッフルに近づけて移動される。さらに、外側バッフルには、閉ダイバータにおける高Z不純物の発生源と漏洩を研究するため、10〜15 μmのW被覆が施される。「SAS-VW」ダイバータのモデリングは、これらの内側バッフルの変更により、外側ストライク点（OSP）がV字コーナーにありイオンB × ∇Bドリフトがダイバータ方向を向いている場合、既存のSASダイバータと比較してWの正味損耗が40倍減少すると予測する。これは主に、スロット頂点付近での顕著な冷却によるものである。SAS-VWにおけるW損耗の大部分はスロット入口近傍で発生すると予想され、これはスロット深部での損耗よりもコアへの汚染リスクが高い可能性がある。Guterlら（Nucl. Mater. Energy 27（2021）100948）で概説された新しいシースベースの即時再堆積モデルを追加することで、損耗推定値のターゲット近傍プラズマ条件への感度が高まり、正味損耗のより正確な予測が可能になる。OSPをスロット頂点から外側へ約4 cm移動させてW被覆領域に置くと、正味損耗率は40倍増加し、コア漏洩割合は50%減少する。したがって、ストライク点位置のわずかな変動は、密閉型V字スロットによる損耗低減の利点を打ち消す可能性がある。本不純物輸送モデリングは、高Z損耗・再堆積、スクレイプオフ層輸送、コア漏洩に焦点を当てた将来のSAS-VWダイバータ実験に対して有用な指針を提供する。