In this study, the effects of impurity seeding on the one- and two-dimensional heat flux profiles of the large helical device divertor with a multi-peaks of heat flux were investigated, focusing on the heat-flux-reduction characteristics at the two peaks. The divertor heat flux profile was reconstructed using finite element analysis based on the temperature distribution measured via infrared thermography. The divertor heat flux profiles were calculated using the EMC3-EIRENE code considering the impurity seeding. In general, the calculated results were consistent with the experimental observations, including the heat flux value and reduction via impurity seeding. The reduction in the divertor heat flux due to impurity seeding was almost similar at different heat flux peaks and exhibited little dependence on the heating power variance. The difference between the low- and high-heating-power cases is discussed by tracing the magnetic field lines from the divertor plate and considering the penetration depth of the impurity particles into the scrape-off layer plasma.
本研究では、熱流束の複数のピークを有する大型ヘリカル装置ダイバータの一次元および二次元熱流束分布に対する不純物シーディングの影響を、二つのピークにおける熱流束低減特性に着目して調査した。ダイバータ熱流束分布は、赤外線サーモグラフィにより測定された温度分布に基づく有限要素解析を用いて再構築した。ダイバータ熱流束分布は、不純物シーディングを考慮したEMC3-EIRENEコードを用いて計算した。一般に、計算結果は、熱流束値および不純物シーディングによる低減を含め、実験観測と一致した。不純物シーディングによるダイバータ熱流束の低減は、異なる熱流束ピーク間でほぼ同様であり、加熱電力の変動に対する依存性はほとんど見られなかった。低加熱電力時と高加熱電力時の違いについては、ダイバータ板から磁力線を追跡し、不純物粒子のスクレイプオフ層プラズマへの浸入深さを考慮することにより考察した。