By employing a neutral gas shielding (NGS) model to characterize impurity granule injection, the ablation rates for three different species of granule: lithium, boron, and carbon, are determined. Utilizing the duration of ablation events recorded on experiments performed at DIII-D to calibrate the NGS model, we quantify the ablation rate with respect to the plasma density profile. The species-specific granule shielding constant is then used to model granule ablation within NSTX-U discharges. Simulations of 300, 500 and 700 micron diameter granules injected at 50 m s−1 are presented for NSTX-U L-mode type plasmas, as well as H-mode discharges with low natural ELM frequency. Additionally, ablation calculations of 500 micron granules of each species are presented at velocities ranging from 50–150 m s−1. In H-mode discharges these simulations show that the majority of the injected granule is ablated within or just past the edge steep gradient region. At this radial position, the perturbation to the background plasma generated by the ablating granule can lead to conditions advantageous for the rapid triggering of ELM crashes.
中性ガス遮蔽(NGS)モデルを用いて不純物顆粒注入を特徴付けることにより、リチウム、ホウ素、炭素の3種類の顆粒種に対するアブレーション率を決定する。DIII-Dで実施された実験で記録されたアブレーション事象の持続時間を利用してNGSモデルを較正し、プラズマ密度分布に対するアブレーション率を定量化する。種特異的な顆粒遮蔽定数は、その後NSTX-U放電内の顆粒アブレーションをモデル化するために使用される。50 m s⁻¹で注入される直径300、500、700ミクロンの顆粒のシミュレーションを、NSTX-UのLモード型プラズマ、および自然ELM周波数が低いHモード放電について提示する。さらに、各種の500ミクロン顆粒のアブレーション計算を、50〜150 m s⁻¹の範囲の速度で提示する。Hモード放電において、これらのシミュレーションは、注入された顆粒の大部分が端部急峻勾配領域内またはその直後でアブレーションされることを示している。この半径位置では、アブレーション中の顆粒によって生成される背景プラズマへの摂動が、ELMクラッシュの急速なトリガーに有利な条件をもたらす可能性がある。