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Simulation of localized fast-ion heat loads in test blanket module simulation experiments on DIII-D

G.J. Kramer, A. McLean, N. Brooks, R.V. Budny, X. Chen, W.W. Heidbrink, T. Kurki-Suonio, R. Nazikian, T. Koskela, M.J. Schaffer2013年被引用 20Nuclear FusionIF 3出版社

Infrared imaging of hot spots induced by localized magnetic perturbations using the test blanket module (TBM) mock-up on DIII-D is in good agreement with beam-ion loss simulations. The hot spots were seen on the carbon protective tiles surrounding the TBM as they reached temperatures over 1000 °C. The localization of the hot spots on the protective tiles is in fair agreement with fast-ion loss simulations using a range of codes: ASCOT, SPIRAL and OFMCs while the codes predicted peak heat loads that are within 30% of the measured ones. The orbit calculations take into account the birth profile of the beam ions as well as the scattering and slowing down of the ions as they interact with the localized TBM field. The close agreement between orbit calculations and measurements validate the analysis of beam-ion loss calculations for ITER where ferritic material inside the tritium breeding TBMs is expected to produce localized hot spots on the first wall.

日本語訳

DIII-Dにおけるテストブランケットモジュール(TBM)モックアップを用いた局所磁気摂動によって誘起されるホットスポットの赤外線イメージングは、ビームイオン損失シミュレーションと良好な一致を示している。ホットスポットは、TBMを取り囲む炭素保護タイル上で観測され、その温度は1000°Cを超えた。保護タイル上のホットスポットの局在化は、ASCOT、SPIRAL、OFMCといった一連のコードを用いた高速イオン損失シミュレーションと概ね一致しており、コードが予測したピーク熱負荷は測定値の30%以内であった。軌道計算では、ビームイオンの生成分布に加え、局所TBM磁場との相互作用によるイオンの散乱および減速が考慮されている。軌道計算と測定値の良好な一致は、トリチウム増殖TBM内部のフェライト材料が第一壁に局所的なホットスポットを生じさせると予想されるITERにおけるビームイオン損失計算の解析を検証するものである。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)iter低精度(概要文一致)

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Fusion Advanced Studies TorusDIII-DEnergetic ionTest blanket moduleBlanket moduleHeat load
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