To improve detachment and neutral density/pressure in the long-leg open X-diverter of Huanliu-3 (HL-3), a Closed V-shaped slot X-diverter (CVXD) is proposed, which integrates an X-diverter magnetic configuration with a closed V-shaped slot diverter structure. The physical characteristics of the CVXD are analyzed by SOLPS-ITER, with drifts activated. It was found that the CVXD facilitates diverter detachment at a significantly lower threshold density due to its highly efficient retention of both recycling neutrals and impurities, which enables more efficient pumping as well. In addition, the CVXD effectively mitigates the impact of drifts that pushes particles away from the strike point in the open X-diverter. Furthermore, a detailed scan of the diverter target particle reflection angle suggested that a higher level of the closure enhances those advantageous features of the CVXD. These findings provide valuable insights for the design and optimization of the future diverter upgrade in HL-3, and highlight the significant potential of the CVXD for application in future fusion reactors.
環流3号(HL-3)のロングレッグ・オープンXダイバータにおけるデタッチメントと中性粒子密度/圧力を改善するために、Xダイバータ磁気配位と閉鎖V字スロットダイバータ構造を統合した閉鎖V字スロットXダイバータ(CVXD)を提案する。CVXDの物理特性を、ドリフトを作動させたSOLPS-ITERにより解析した。CVXDは、リサイクリング中性粒子と不純物の両方を高効率で閉じ込めるため、著しく低い閾値密度でダイバータのデタッチメントを促進し、また、より効率的な排気も可能にすることが見いだされた。さらに、CVXDは、オープンXダイバータにおいてストライク点から粒子を遠ざけるドリフトの影響を効果的に緩和する。加えて、ダイバータターゲットの粒子反射角の詳細なスキャンにより、閉鎖度が高いほどCVXDのこれらの有利な特性が向上することが示唆された。これらの知見は、HL-3における将来のダイバータアップグレードの設計と最適化に貴重な洞察を提供し、将来の核融合炉へのCVXDの応用における大きな可能性を浮き彫りにする。