Parasitic absorption of the short wavelength modes of the LH spectrum is a probable reason for the hot spots seen in the grill region of several tokamaks. Experiments suggest that the heat loads on the wall structures depend on the coupled power. In this work, the parasitic absorption of LH power was studied with self-consistent particle-in-cell simulations. The launched spectra were obtained from the SWAN coupling code. The power and temperature dependences of the absorption in the near field of the LH grill were investigated with a series of simulations. The parasitic absorption was found to grow from 0.6 to 1.1% when the coupled power increased from 26 to 67 MW/m2. When the edge temperature rose from 12.5 to 100 eV, the absorption increased from 0.4 to 1.7%. The maximum kinetic energies were between 0.6 and 1.8 keV. Estimates for the heat loads and surface temperature of the grill limiter are also obtained. The absorption leads to heat loads between 1.5 and 13 MW/m2 and surface temperatures of 510-2390° C.
トカマク数基のグリル領域で観測されるホットスポットの原因は、LHスペクトルの短波長モードの寄生吸収である可能性が高い。実験により、壁構造物への熱負荷は結合パワーに依存することが示唆されている。本研究では、自己無撞着粒子セルシミュレーションを用いてLHパワーの寄生吸収を調査した。スペクトルはSWAN結合コードから得られた。一連のシミュレーションにより、LHグリルの近傍場における吸収のパワー依存性と温度依存性を調べた。結合パワーが26 MW/m²から67 MW/m²に増加すると、寄生吸収は0.6%から1.1%に増加することが明らかになった。周辺温度が12.5 eVから100 eVに上昇すると、吸収は0.4%から1.7%に増加した。最大運動エネルギーは0.6 keVから1.8 keVの範囲であった。グリルリミッターの熱負荷と表面温度の推定も得られた。この吸収により、熱負荷は1.5 MW/m²から13 MW/m²、表面温度は510°Cから2390°Cの範囲になると考えられる。