Numerical simulations explore a possible tightly baffled, long-legged divertor (TBLLD) concept in a future upgrade of the tokamak à configuration variable (TCV). The SOLPS-ITER code package is used to compare the exhaust performance of several TBLLD configurations with results from unbaffled and baffled TCV configurations. The investigated TBLLDs feature a range of radial gaps between the separatrix and the divertor baffles, with a smaller gap resulting in tighter baffling. All modeled TBLLDs are predicted to lead to a denser and colder plasma in front of the targets and increase the power handling by factors of 2–3 compared to the present, baffled, divertor and by up to a factor of 12 compared to the original, unbaffled, configuration. This improved TBLLD performance is attributed to an increased neutral confinement with more plasma–neutral interactions in the divertor region. Both power handling capability and neutral confinement increase with tighter baffling. The core compatibility of TBLLDs with nitrogen seeding is also evaluated and the detachment window, with acceptable core pollution, for these TBLLDs is explored, showing a reduction of the required upstream impurity concentration to achieve detachment by up to 18% with tighter baffling.
数値シミュレーションにより、トカマク・ア・コンフィギュレーション・バリアブル（TCV）の将来のアップグレードにおける、密にバッフルされた長脚ダイバータ（TBLLD）概念の可能性を探る。SOLPS-ITERコードパッケージを用いて、複数のTBLLD配位の排気性能を、バッフルなしおよびバッフル付きTCV配位の結果と比較する。調査したTBLLDは、セパラトリックスとダイバータバッフル間の径方向ギャップの範囲を特徴とし、ギャップが小さいほどバッフルがより密になる。モデル化された全てのTBLLDは、ターゲット前面のプラズマをより高密度かつ低温にし、現在のバッフル付きダイバータと比較して2～3倍、元のバッフルなし配位と比較して最大12倍のパワー処理能力の向上をもたらすと予測される。このTBLLDの性能向上は、ダイバータ領域におけるプラズマ–中性粒子間相互作用の増加を伴う中性粒子閉じ込めの向上に帰因する。パワー処理能力と中性粒子閉じ込めはともに、バッフルがより密になるほど増加する。窒素シーディングを用いた場合のTBLLDのコアプラズマとの両立性も評価され、これらのTBLLDについて許容可能なコアプラズマ汚染を伴うデタッチメント窓が調査され、バッフルがより密になるほどデタッチメント達成に必要な上流側不純物濃度が最大18%低減することが示された。