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Overview on stationary and transient divertor heat loads

A Herrmann2002年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The divertor concept and the divertor materials envisaged for ITER FEAT restrict the maximum values of the stationary and transient heat fluxes. The maximum stationary heat flux is limited by the active cooling structure. The limit for transient events is given by the maximum tolerable surface temperature. This paper will review different options for divertor heat flux reduction. Proper geometric orientation of the divertor targets reduces the heat flux to the target plates at most by a factor of 60 relative to the parallel heat flux determined by upstream transport. The radiation capability of closed divertor configurations is doubled compared to open configurations. A further reduction of maximum heat load can be achieved by increasing the wetted area in double-null plasma configurations. The energy transported by transient events (type I ELMs) is up to 30% of the total energy deposited in the divertor. The heat flux profile during ELMs is not significantly broadened and is comparable to the profile between ELMs. The duration of the energy deposition varies with edge plasma parameters between 0.1 and 1 ms. The expected transient heat flux for ITER FEAT conditions is above the tolerable value. This requires the further development of operation scenarios with tolerable ELMs (e.g. type II) preserving the high energy confinement of type I ELM scenarios.

日本語訳

ITER FEAT用に想定されたダイバータ概念とダイバータ材料は、定常熱流束と過渡熱流束の最大値を制限する。最大定常熱流束は、能動冷却構造によって制限される。過渡事象の限界は、許容最大表面温度によって与えられる。本論文では、ダイバータ熱流束低減のための様々なオプションを検討する。ダイバータターゲットの適切な幾何学的配向により、上流輸送によって決定される平行熱流束に対して、ターゲットへの熱流束は最大で60分の1に低減される。閉ダイバータ配位の放射能力は、開ダイバータ配位と比較して2倍になる。最大熱負荷のさらなる低減は、ダブルヌルプラズマ配位における濡れ面積を増加させることで達成できる。過渡事象(タイプI ELM)によって輸送されるエネルギーは、ダイバータに堆積される全エネルギーの最大30%である。ELM中の熱流束プロファイルは有意に広がらず、ELM間のプロファイルと同等である。エネルギー堆積の持続時間は、周辺プラズマパラメータに応じて0.1〜1msの範囲で変化する。ITER FEAT条件における予想過渡熱流束は、許容値を超えている。このため、タイプI ELMシナリオの高いエネルギー閉じ込めを維持しつつ、許容可能なELM(例えばタイプII)を実現する運転シナリオのさらなる開発が必要である。

装置

iter中精度(概要文一致)

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DivertorHeat load
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