The lithium vapor cave is a detached divertor design that uses a single private flux region baffle to contain a dense cloud of lithium vapor to dissipate heat flux. Plasma flows are created via fuel gas puffing in order to minimize lithium contamination of the main plasma. Significant modeling using the 2D edge code SOLPS-ITER has already been performed, predicting that sufficient target heat flux reductions ( MW m−2) with (/) is possible in a case with 90 MW m−2 unmitigated heat flux in NSTX-U. Low heat flux and low upstream concentration was found with a variety of combinations of divertor geometries, target recycling coefficients, upstream plasma parameters, lithium evaporation locations and deuterium fueling locations, with variations in performance found for each design choice. However, the most universal uncertainty of SOLPS-ITER simulations has until now remained unaddressed systematically, namely the cross-field anomalous particle and heat diffusivities. This article aims to bound the uncertainty in lithium concentration prediction as a result of the assumed deuterium cross-field transport and recycling. For the simulations presented here, a factor of 2.1 increase in the upstream lithium density prediction across a factor of four decrease to the assumed deuterium radial particle diffusivity is found. This result is compared across different assumed deuterium recycling coefficients, known to reduce with lithium injection. Upstream lithium density is found to vary by a factor of 2.4 across a feasible range of recycling coefficients at similar .
リチウム蒸気キャビティは、単一のプライベートフラックス領域バッフルを用いて高密度のリチウム蒸気雲を閉じ込め、熱流束を散逸させる非接触ダイバータ設計である。プラズマ流は、メインプラズマのリチウム汚染を最小限にするために燃料ガスパフィングによって生成される。2次元周辺コードSOLPS-ITERを用いた重要なモデリングがすでに実施されており、NSTX-Uにおける90 MW m−2の未低減熱流束の場合に（/）で十分なターゲット熱流束低減（ MW m−2）が可能であると予測している。低熱流束と低上流濃度は、ダイバータ形状、ターゲットリサイクリング係数、上流プラズマパラメータ、リチウム蒸発位置、および重水素燃料供給位置のさまざまな組み合わせで見られ、それぞれの設計選択に対して性能のばらつきが見られた。しかしながら、SOLPS-ITERシミュレーションの最も普遍的な不確実性は、これまで系統的に扱われていないままである。すなわち、クロスフィールドの異常粒子拡散係数と熱拡散係数である。本論文は、仮定された重水素のクロスフィールド輸送とリサイクリングに起因するリチウム濃度予測の不確実性の範囲を限定することを目的とする。ここで提示するシミュレーションでは、仮定した重水素の径方向粒子拡散係数を4分の1に減少させると、上流リチウム密度予測が2.1倍増加することが見いだされた。この結果は、リチウム注入によって低下することが知られている、異なる仮定の重水素リサイクリング係数にわたって比較される。上流リチウム密度は、同様の における実現可能なリサイクリング係数の範囲にわたって2.4倍変動することが見いだされた。