KInetic code for Plasma Periphery (KIPP) was used to assess the importance of kinetic effects of parallel ion transport in the scrape-off layer (SOL) and divertor of JET high radiative H-mode inter-edge localised mode plasma conditions with strong nitrogen (N2) injection, leading to partial detachment at divertor targets. Plasma parameter profiles along the magnetic field from one of the EDGE2D-EIRENE simulation cases were used as an input for KIPP runs. The profiles were maintained by particle and power sources. This work is a continuation of the previous study carried out for electrons (Chankin et al 2018 Plasma Phys. Control. Fusion60 115011).In this modelling KIPP calculated ion distribution functions and ion parallel power fluxes. In the main SOL kinetic effects lead to a reduction of heat (conductive power) fluxes compared to Braginskii fluxes by factors 3−4 ('heat flux limiting'). In the divertor, on the contrary, a strong 'heat flux enhancement', by up to two orders of magnitude above Braginskii's, was found. Similar to cases for electrons, high ion heat flux enhancement factors, in particular near targets, are attributed to a non-local transport of super-thermal ions originating from positions along field lines with the highest ion temperature, resulting in the appearance of bump-on-tail features on ion heat flux density profiles. Despite ion heat flux enhancement factors at the target being much higher than for electrons, total power fluxes, ion plus electron, were dominated by ion and electron convection and electron conduction, with ion conductive fluxes playing a secondary role. This must be attributed to lower ion (than electron) velocities (factor ∼ reduction), which are not compensated by kinetic effects of lower ion upstream collisionality.
KInetic code for Plasma Periphery（KIPP）を用いて、JETの高放射Hモード・エッジ局在モード（inter-edge localised mode）プラズマ条件下におけるスクレイプオフ層（SOL）およびダイバータでのイオン平行輸送の運動論的効果の重要性を評価した。この条件下では、ダイバータターゲットでの部分的なデタッチメントを伴う強い窒素（N2）入射が生じる。EDGE2D-EIRENEシミュレーションケースの1つからの磁場に沿ったプラズマパラメータ分布をKIPPランへの入力として使用した。この分布は粒子源およびエネルギー源によって維持された。本研究は、電子について実施された先行研究（Chankin et al 2018 Plasma Phys. Control. Fusion60 115011）の継続である。このモデリングにおいて、KIPPはイオン分布関数とイオン平行熱流束を計算した。主SOL領域では、運動論的効果により、Braginskii熱流束と比較して熱（伝導）流束が3〜4倍の係数で減少する（「熱流束制限」）。一方、ダイバータ領域では、逆にBraginskii熱流束と比較して最大2桁の強い「熱流束増大」が観測された。電子の場合と同様に、特にターゲット近傍での高いイオン熱流束増大係数は、イオン温度が最も高い磁力線上の位置から生じる超熱的イオンの非局所輸送に起因し、その結果、イオン熱流束密度分布にバンプ・オン・テイル構造が現れる。ターゲットにおけるイオン熱流束増大係数は電子の場合よりもはるかに高いものの、全熱流束（イオン＋電子）はイオンおよび電子の対流と電子伝導によって支配され、イオン伝導熱流束は副次的な役割しか果たさなかった。これは、イオンの速度が電子よりも低い（係数約√(me/mi)の差）ことに起因し、この差はイオン上流部の低い衝突頻度による運動論的効果によって補償されないためである。