Many existing and future tokamaks with tungsten divertors operate, or will operate, with low-Z impurity seeding, but the direct effect of these seeded impurities on tungsten Scrape-off-Layer (SOL) transport has not been explored in detail. This paper reports on a DIII-D experiment designed to test how tungsten divertor leakage from the Small-Angle Slot V-Shaped, tungsten-coated divertor is impacted by neon seeding at a variety of injection rates and poloidal injection locations. Measurements from the experiment show an inverse relationship between the neon injection rate and the tungsten core penetration factor. Interpretive modeling is performed with a combination of the SOLPS-ITER and DIVIMP codes to assess the underlying tungsten behavior. The modeling results show that the reduction in tungsten divertor leakage is driven by both an increase in the divertor collisionality as well as a reduction in the ion temperature gradient near the divertor target. Collisions between low-Z impurities and tungsten impurities are found to have a significant impact on the tungsten SOL transport, such that ignoring the low-Z impurity collisional effects on the tungsten transport can result in an overestimate of the divertor leakage by an order-of-magnitude. Given the importance of these localized interactions, neon seeding from the closed, slot-like divertor has a clear advantage in being able to reduce tungsten divertor leakage without the high levels of neon core contamination that occur when seeding from other poloidal locations.
多くの既存および将来のタングステンダイバータを備えたトカマクは、低Z不純物シーディングを用いて運転されている、または運転される予定であるが、これらのシーディング不純物がタングステンのスクレイプオフ層（SOL）輸送に与える直接的な影響は、これまで詳細に調べられていない。本論文は、Small-Angle Slot V字型でタングステン被覆されたダイバータからのタングステンダイバータ漏洩が、様々な注入速度およびポロイダル注入位置におけるネオンシーディングによってどのように影響を受けるかを試験するために設計されたDIII-D実験について報告する。実験からの測定結果は、ネオン注入速度とタングステンのコア侵入係数の間に逆相関関係があることを示している。SOLPS-ITERコードとDIVIMPコードの組み合わせを用いた解釈的モデリングを実施し、基礎となるタングステンの挙動を評価する。モデリング結果は、タングステンダイバータ漏洩の低減が、ダイバータの衝突頻度の増加と、ダイバータターゲット近傍のイオン温度勾配の低減の両方によって引き起こされることを示している。低Z不純物とタングステン不純物の間の衝突は、タングステンのSOL輸送に有意な影響を与えることが見出され、タングステン輸送に対する低Z不純物の衝突効果を無視すると、ダイバータ漏洩を一桁過大評価する可能性がある。これらの局所的な相互作用の重要性を考慮すると、閉じたスロット状ダイバータからのネオンシーディングは、他のポロイダル位置からシーディングした場合に生じる高いレベルのネオンコア汚染を伴わずに、タングステンダイバータ漏洩を低減できるという明確な利点を有する。