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Two dimensional modelling approach to transport properties of the TEXTOR-DED laminar zone

T. Eich, D. Reiser, K.H. Finken2000年被引用 41Nuclear FusionIF 3出版社

An important operational range for TEXTOR-DED is the case of a high ergodization at the plasma edge. Under these conditions, the edge magnetic field forms a proper ergodic layer and a laminar zone. The laminar zone is established by magnetic field lines which intersect wall elements after only a few toroidal turns (open ergodic system). For this, both the heat and particle transport in the plasma edge are dominated by the laminar zone which shows a well defined structure compared with that of the ergodic layer. For the present analysis the regions containing field lines with connection lengths corresponding to one or to two poloidal turns are of particular interest; the radial width of these regions is of the same order as the width of the unperturbed SOL of a `classical' limiter or divertor configuration. Field lines running poloidally twice around the torus introduce a particular new feature, they impose a connection between radially separated areas and thus enhance the radial temperature and particle transport. A new 2-D modelling approach code for the laminar zone of an ergodic divertor has been developed which is strongly oriented on the topology of the magnetic field lines in the plasma edge. A 2-D finite element method is used in order to model the perpendicular transport of particles and energy. For obtaining a solution of the parallel transport, an analytical model is discussed providing expressions for averaged particle and energy sources. By considering the topological properties of the magnetic field and corresponding assumptions in the code, the transport calculation in the perturbed plasma edge gives a first insight into the generic transport properties of the TEXTOR-DED laminar zone. As an important application for later experiments the power fluxes to the wall elements are estimated. They show a strong variation perpendicular to the perturbation coils and a medium variation over the helical divertor footprints.

日本語訳

TEXTOR-DEDにとって重要な運転範囲は、プラズマ端部での高いエルゴダイゼーションの場合である。これらの条件下では、端部磁場は適切なエルゴディック層とラミナー領域を形成する。ラミナー領域は、わずか数回のトロイダル回転の後に壁要素と交差する磁力線によって確立される(開放エルゴディック系)。このため、プラズマ端部における熱輸送と粒子輸送の両方は、エルゴディック層のそれと比較して明確に定義された構造を示すラミナー領域によって支配される。本解析では、接続長が1回または2回のポロイダル回転に対応する磁力線を含む領域が特に重要である;これらの領域の動径方向の幅は、「古典的」リミターまたはダイバータ配位の非摂動SOLの幅と同程度である。ポロイダルに2回トーラスを周回する磁力線は、特定の新しい特徴を導入する;それらは動径方向に分離された領域間の接続を課し、それによって動径方向の温度および粒子輸送を強化する。エルゴディックダイバータのラミナー領域に対する新しい2-Dモデリング手法コードが開発されており、これはプラズマ端部における磁力線のトポロジーに強く基づいている。粒子およびエネルギーの垂直輸送をモデル化するために、2-D有限要素法が用いられる。平行輸送の解を得るために、平均化された粒子およびエネルギー源の式を提供する解析モデルが議論される。磁場のトポロジー的性質とコード内の対応する仮定を考慮することにより、摂動されたプラズマ端部における輸送計算は、TEXTOR-DEDラミナー領域の一般的な輸送特性への最初の洞察を与える。その後の実験への重要な応用として、壁要素への電力フラックスが推定される。それらは摂動コイルに垂直な方向に強い変動を示し、ヘリカルダイバータフットプリント上では中程度の変動を示す。

装置

textor高精度(タイトル一致)

wiki

TEXTOR
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