This work employs the SOLPS-ITER code package to investigate the impact of wall particle recycling (WPR) on diverter detachment and upstream scrape-off layer (SOL) density flattening in the HL-2 A with a long-leg closed diverter. The results demonstrate that increasing WPR enhances upstream SOL plasma density, facilitating detachment in the HL-2 A closed diverter by increasing target plasma density, neutral density and radiation loss. In contrast, WPR minimally affects the relatively open diverter, primarily due to its weaker detachment capability. Besides, in this study, we demonstrate that WPR can significantly contribute to upstream density flattening, thereby facilitating the suppression of larger edge localized modes in both closed and open diverter configurations. However, the physical mechanisms governing the flattening upstream SOL density differ between the two diverters: the closed diverter upstream SOL density flattening, reducing pedestal radial density gradient mainly through reverse parallel flow arising from a strong ionization source in closed diverter region, while the open diverter upstream SOL density flattening by diverter region recycling neutral particle reflecting due to the weak recycling particle trapping capability.
本研究では、SOLPS-ITERコードパッケージを用いて、長脚閉鎖型ダイバータを備えたHL-2 Aにおいて、壁粒子リサイクリング（WPR）がダイバータ・デタッチメントと上流スクレイプオフ層（SOL）密度平坦化に及ぼす影響を調査する。結果は、WPRの増加が上流SOLプラズマ密度を高め、ターゲットプラズマ密度、中性粒子密度、および放射損失を増加させることにより、HL-2 A閉鎖型ダイバータにおけるデタッチメントを促進することを示している。一方、WPRは比較的開放型ダイバータにはほとんど影響を与えず、主にそのデタッチメント能力が弱いことに起因する。さらに、本研究では、WPRが上流密度平坦化に大きく寄与し得ることを実証し、それにより閉鎖型および開放型の両ダイバータ構成において、より大きな周辺局在モード（ELM）の抑制が促進されることを示す。しかし、上流SOL密度の平坦化を支配する物理機構は2つのダイバータ間で異なる。すなわち、閉鎖型ダイバータの上流SOL密度平坦化は、閉鎖型ダイバータ領域内の強い電離源に起因する逆平行流を通じてペデスタル動径密度勾配を低減させる。一方、開放型ダイバータの上流SOL密度平坦化は、リサイクリング粒子捕獲能力が弱いために、ダイバータ領域のリサイクリング中性粒子が反射することによる。