The TCV tokamak contributes to the development of nuclear fusion energy with proof-of-principle experiments and by challenging models that are used to predict reactor performance. In the next upgrade of the TCV divertor it is planned to test a tightly baffled, long-legged divertor (TBLLD), a novel concept designed to enhance power exhaust handling with minimal modification to the magnetic configuration. The project is guided by simulations using the SOLPS-ITER code that indicate that a TBLLD can improve TCV’s power exhaust capability by up to an order of magnitude over its unbaffled configuration. Tight baffling sustains a high poloidal neutral density gradient along the divertor leg, thereby increasing the neutral density in front of the divertor target, which enhances volumetric power dissipation. The simulations informed the design of a proof-of-principle TBLLD for the outer TCV divertor, while ensuring compatibility with high-power plasma scenarios. The chosen straight, vertical design incorporates graphite baffle tiles, accommodates TCV’s reciprocating divertor probe array (RDPA) and maintains engineering simplicity. While the resulting divertor is more restrictive, it provides sufficient diagnostic access to assess the TBLLD concept. Poloidally distributed wall-mounted Langmuir probes, surface thermocouples and neutral pressure gauges, and horizontal spectrometric lines of sight at several heights will enable a comprehensive characterisation of the divertor state. A dedicated experimental campaign is planned for 2026.
TCVトカマクは、原理実証実験と、炉性能を予測するために用いられるモデルに挑戦することにより、核融合エネルギーの開発に貢献している。TCVダイバータの次のアップグレードでは、磁気配位の変更を最小限に抑えつつパワー排気処理を強化するように設計された新しい概念である、密閉バッフル付き長脚ダイバータ（TBLLD）を試験することが計画されている。このプロジェクトは、SOLPS-ITERコードを用いたシミュレーションによって導かれており、そのシミュレーションは、TBLLDがTCVのパワー排気能力を、バッフルなし構成と比較して最大1桁向上させることができることを示している。密閉バッフルはダイバータ脚に沿った高いポロイダル中性粒子密度勾配を維持し、それによってダイバータターゲット前面の中性粒子密度を増加させ、体積パワー散逸を強化する。このシミュレーションは、高パワープラズマシナリオとの適合性を確保しつつ、TCV外側ダイバータ用の原理実証用TBLLDの設計に情報を与えた。選ばれた直線的で垂直な設計は、グラファイトバッフルタイルを組み込み、TCVの往復動ダイバータプローブアレイ（RDPA）に対応し、工学的単純性を維持する。結果として得られるダイバータはより制限的であるが、それはTBLLD概念を評価するのに十分な診断アクセスを提供する。ポロイダル方向に分布した壁面取付ラングミュアプローブ、表面熱電対、中性粒子圧力計、および複数の高さにおける水平分光視線は、ダイバータ状態の包括的な特性評価を可能にする。専用の実験キャンペーンが2026年に計画されている。