Plasma behavior in the vicinity of strong sources of impurities is considered. A model, based on a fluid description of electrons, main and impurity ions and taking into account the plasma quasi-neutrality, Coulomb collisions of background and impurity charged particles, radiation losses, sinks of particles to bounding material surfaces, is elaborated. Particle, momentum and energy balances are deduced by integrating transport equations within the clouds of neutral and singly charged impurities, both inside and beyond the scrape-off layer of the puffing limiter. These provide algebraic non-linear equations for the characteristic densities and temperatures of the plasma components in the cloud and for the cloud dimension itself. Computations are done for the conditions of impurity seeding experiments in the tokamak TEXTOR. The model allows us to simulate two-dimensional images of radiation losses which can be directly compared with experimental observations.
プラズマの挙動は、強い不純物源の近傍で考察される。モデルは、電子、主イオン、および不純物イオンの流体記述に基づき、プラズマの準中性条件、背景および不純物荷電粒子のクーロン衝突、放射損失、ならびに境界材料表面への粒子損失を考慮に入れる。粒子、運動量、およびエネルギーのバランス式は、スクレイプオフ層の内外における中性および単一荷電不純物の雲の中で輸送方程式を積分することにより導出される。これらは、雲内のプラズマ成分の特性密度および温度、ならびに雲自体の寸法に対する代数非線形方程式を提供する。計算は、トカマクTEXTORにおける不純物 seeding 実験の条件に対して実行される。このモデルにより、実験観測と直接比較可能な放射損失の二次元画像のシミュレーションが可能となる。