The dynamics of the screening effect of Ar impurity by the injection of additional Ne has been studied through time-dependent analysis with the integrated divertor code SONIC. In the preceding study (Yamoto et al 2020 Plasma Phys. Control. Fusion 62 045006), the predictive simulation of JT-60SA plasma by SONIC has shown that the injection of additional Ne into Ar-seeded plasma results in lower Ar density and radiation power in the SOL and core edge than in the Ar-only seeded case. The results have demonstrated that the mixed impurity seeding of Ar and Ne may be advantageous for maintaining a high core plasma performance with a low divertor heat load. It was found that the friction force induced by the high D+ flow in the SOL towards the inner divertor (ID) region in the Ar + Ne seeded case pushes Ar impurities to the ID. However, the dynamics of D+ flow acceleration cannot be interpreted in the previous study because SONIC was a steady state code. In this study, we have developed the time-dependent version of SONIC and applied it to the transient analysis of the injection of additional Ne into Ar-seeded plasma in JT-60SA. When additional Ne is injected, Ne ions stay in the ID plasma near the X-point. As a result, the Ne radiation power increases near the X-point. The electron pressure then decreases due to the radiation cooling and the D+ flow is accelerated by the electron pressure gradient. The ion pressure also decreases due to the convection by the accelerated D+ flow by electron pressure gradient. The resulting ion pressure gradient further accelerates the D+ flow velocity towards the ID. The results suggest that both the high-performance core plasma and the low divertor heat load can be achieved by the Ar + Ne mixed impurity seeding.
Ar不純物の遮蔽効果に対する追加Ne注入のダイナミクスを、統合ダイバータコードSONICを用いた時間依存解析により研究した。先行研究（Yamoto et al 2020 Plasma Phys. Control. Fusion 62 045006）では、SONICによるJT-60SAプラズマの予測シミュレーションにより、Arシードプラズマへの追加Ne注入が、Arのみシードした場合よりもSOLおよびコアエッジにおけるAr密度と放射パワーを低下させることが示された。これらの結果は、ArとNeの混合不純物シードが、低いダイバータ熱負荷で高いコアプラズマ性能を維持するために有利である可能性があることを実証した。Ar + Neシードの場合に内側ダイバータ（ID）領域へ向かうSOL内の高いD+フローによって誘起される摩擦力が、Ar不純物をIDへ押しやることが見いだされた。しかしながら、D+フロー加速のダイナミクスは、SONICが定常状態コードであったため、先行研究では解釈できなかった。本研究では、SONICの時間依存版を開発し、JT-60SAにおけるArシードプラズマへの追加Ne注入の過渡解析に適用した。追加Neが注入されると、NeイオンはX点近傍のIDプラズマに留まる。その結果、X点近傍でNe放射パワーが増加する。その後、放射冷却により電子圧力が低下し、電子圧力勾配によってD+フローが加速される。イオン圧力も、電子圧力勾配による加速されたD+フローによる対流によって低下する。結果として生じるイオン圧力勾配が、ID方向へのD+フロー速度をさらに加速する。これらの結果は、Ar + Ne混合不純物シードにより、高性能コアプラズマと低ダイバータ熱負荷の両方が達成可能であることを示唆している。