Plasma edge simulations with the SOLPS-ITER code are performed to study the influence of divertor baffles on nitrogen-seeded detachment in Tokamak à Configuration Variable (TCV) single-null, L-mode discharges. Scans of nitrogen seeding rate are conducted in both baffled and unbaffled TCV divertors, where the nitrogen seeding with baffles is found to yield lower target temperatures and heat fluxes than with baffles-only and with seeding-only. The cumulative effects of baffles and seeding on target parameters are interpreted by the two-point model. The divertor neutral density and neutral compression increase with baffles, due to lower divertor to main chamber neutral conductance, as explained by a schematic neutral transport model with baffles. The nitrogen retention, defined as the ratio of average nitrogen nuclei density in divertor and main chamber, increases with the seeding rate if baffled, and remains constant if unbaffled. At the same outboard mid-plane separatrix plasma density, the nitrogen retention with baffles is lower than the unbaffled retention at low seeding levels and is higher at high seeding levels, which is explained by the changes of nitrogen ion and neutral transport with baffles and seeding. The baffled carbon retention is higher than the unbaffled retention due to lower divertor to main chamber carbon neutral conductance. Baffles increase the divertor radiation. The predicted trends of target parameters, the distribution of neutrals and radiations are well supported by TCV experiments, though discrepancies in the absolute values remain. The simulations yield an overall colder and denser divertor, consistent with previous SOLPS-ITER simulations of Ohmically heated L-modes in TCV. The successful comparison of simulation and experiment, together with the understanding gained from the neutral transport model, increases the confidence in the SOLPS simulations for the next TCV divertor upgrade.
SOLPS-ITERコードを用いたプラズマ端部シミュレーションを実施し、トカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル（TCV）のシングルヌル、Lモード放電における窒素シード付きディタッチメントに及ぼすダイバータバッフルの影響を調べた。バッフルありおよびなしのTCVダイバータの両方において窒素シード率のスキャンを実施し、バッフル付きの窒素シードは、バッフルのみおよびシードのみの場合よりも低いターゲット温度と熱流束をもたらすことが見出された。ターゲットパラメータに対するバッフルとシードの累積効果は、二点モデルによって解釈される。ダイバータ中性粒子密度と中性粒子圧縮は、バッフルにより増加する。これは、バッフル付きの模式的な中性粒子輸送モデルによって説明されるように、ダイバータから主室への中性粒子コンダクタンスが低いためである。ダイバータと主室における平均窒素核密度の比として定義される窒素保持は、バッフルがある場合はシード率とともに増加し、バッフルがない場合は一定のままである。同じ外側中平面セパラトリックスプラズマ密度では、窒素保持は、低シードレベルではバッフルなしの場合よりもバッフルありの場合の方が低く、高シードレベルでは高くなる。これは、バッフルとシードによる窒素イオンおよび中性粒子輸送の変化によって説明される。バッフル付きの炭素保持は、ダイバータから主室への炭素中性粒子コンダクタンスが低いため、バッフルなしの場合よりも高い。バッフルはダイバータ放射を増加させる。ターゲットパラメータの予測傾向、中性粒子と放射の分布はTCV実験によって十分に裏付けられているが、絶対値には差異が残る。シミュレーションは、全体的により低温で高密度なダイバータをもたらし、これはTCVにおけるオーミック加熱Lモードの以前のSOLPS-ITERシミュレーションと一致する。シミュレーションと実験の成功した比較は、中性粒子輸送モデルから得られた理解と相まって、次期TCVダイバータアップグレードに対するSOLPSシミュレーションの信頼性を高める。