The effect of divertor closure and nitrogen seeding on the detachment process has been studied by performing 2D numerical simulations of tokamak à configuration variable (TCV) H-mode divertor scenarios with the SOLEDGE3X-EIRENE edge plasma transport code. The simulations reveal that, in the cases with only deuterium gas fuelling, detachment occurs at a similar level of divertor neutral pressure (0.76 Pa), despite the difference in divertor closure achieved by changing the length of the outer baffle. Nitrogen reduces the target temperature with little effect on the upstream density and momentum loss but drops the upstream pressure, leading to a decrease in the target particle flux and divertor neutral pressure. Furthermore, when the radiation front starts to move up from the outer target, the peak parallel heat flux level at the outer target remains approximately the same ( MW m−2), regardless of whether it is a deuterium fuelling scan, a nitrogen seeding scan at a fixed fuelling rate, or a change in the length of the outer baffle. An empirical partial detachment qualifier calibrated on AUG experimental data was compared with the TCV simulations. The results show good agreement in detachment state prediction, indicating the potential of this detachment qualifier to be applied in devices of different sizes, emphasizing the combined influence of input power entering the divertor, neutral pressure, and the concentration and species of impurity in achieving divertor detachment.
ダイバータ閉鎖と窒素シードがデタッチメント過程に及ぼす効果を、SOLEDGE3X-EIRENEエッジプラズマ輸送コードを用いたトカマク配位可変（TCV）Hモードダイバータシナリオの2次元数値シミュレーションにより調べた。シミュレーションにより、重水素ガス供給のみの場合、ダイバータ閉鎖の違い（外側バッフル長の変更による）にもかかわらず、デタッチメントは同程度のダイバータ中性粒子圧力（0.76 Pa）で発生することが示された。窒素シードは上流密度と運動量損失にほとんど影響を与えずにターゲット温度を低下させるが、上流圧力を低下させ、その結果ターゲット粒子束とダイバータ中性粒子圧力の低下を引き起こす。さらに、放射frontが外側ターゲットから上方へ移動し始めると、外側ターゲットにおけるピーク熱流束レベルは、重水素ガス供給スキャン、固定ガス供給率での窒素シードスキャン、または外側バッフル長の変更のいずれの場合でも、ほぼ同じ値（MW m⁻²）を維持する。AUG実験データに基づいて較正された経験的デタッチメント判定指標をTCVシミュレーション結果と比較したところ、デタッチメント状態の予測において良好な一致が得られた。これは、この判定指標が異なる規模の装置に適用可能であり、ダイバータデタッチメント達成における入力パワー、中性粒子圧力、および不純物種とその濃度の複合的影響を適切に捉えていることを示している。