Power exhaust is one of the critical issues for tokamak edge plasma research. Electron kinetic effects may play an important role in future fusion devices. The Kinetic Code for Plasma Periphery (KIPP) code was coupled to a 1D version of SOLPS with an iterative algorithm (Schneider R et al 2006 Contrib. Plasma Phys. 46 3; Braginskii S I 1965 Transport processes in a plasma Reviews of Plasma Physicsvol 1 (New York: Consultants Bureau) p 205) to study the kinetic effects in a systematic way. The KIPP–SOLPS coupling algorithm allows us to incorporate kinetic electrons into the already sophisticated fluid model (B2) self-consistently. The KIPP–SOLPS coupling simulation results with pure deuterium and with carbon impurity in 1D geometry with stagnation point upstream and target downstream are presented. These results are then compared to the results of SOLPS simulations with different flux limiters. It shows that non-local electron parallel transport contributes to the non-Maxwellian tails of electrons near the target which reduces the electron target temperature. However, the non-Maxwellian tail has negligible impacts on deuterium ionization.
電力排熱は、トカマク周辺プラズマ研究における重要な課題の一つである。電子運動論的効果は、将来の核融合装置において重要な役割を果たす可能性がある。KIPPコードは、反復アルゴリズムを用いてSOLPSの1次元版と結合された(Schneider Rら 2006 Contrib. Plasma Phys. 46 3; Braginskii S I 1965 Transport processes in a plasma Reviews of Plasma Physics vol 1 (New York: Consultants Bureau) p 205)。これにより、運動論的効果を系統的に研究することが可能となった。KIPP–SOLPS結合アルゴリズムにより、高度に発展した流体モデル(B2)に運動論的電子を自己無撞着に組み込むことができる。純重水素および炭素不純物を含む1次元幾何学(上流に淀み点、下流にターゲット)におけるKIPP–SOLPS結合シミュレーション結果を示す。これらの結果は、異なるフラックスリミッターを用いたSOLPSシミュレーションの結果と比較される。その結果、非局所的な電子平行輸送がターゲット近傍の非マクスウェル型テールに寄与し、これが電子ターゲット温度を低下させることが示された。しかしながら、非マクスウェル型テールは重水素の電離に対しては無視できる程度の影響しか及ぼさない。