SOLPS-ITER is a widely employed transport code for Scrape-Off Layer (SOL) modeling, commonly used to assist experimental interpretation in current tokamak experiments, and for the design of future devices. An aspect of particular importance for SOL transport is particle drifts. When drifts are included in SOLPS-ITER simulations, two types of numerical instabilities are frequently encountered. The first one is a core instability, that limits the maximum allowed time-step. For a typical simulation of an Ohmic L-mode plasma in the TCV tokamak, this leads to a convergence time in the order of 103 days when running on parallelized modern computer clusters. Different techniques to reduce the convergence time are verified, mostly based on the original work from Kaveeva et al. These comprise artificially increasing the maximum allowed time-step or reducing the longest physical time-scale in simulations, and reducing the CPU cost of a single iteration. For each technique, different speed-up methods and parameters are tested, and an optimal choice is identified. These optimal methods provide a significant speed-up and have no influence on the stationary solution. The three optimal methods are employed simultaneously in a large set of simulations, scanning different divertor geometries, divertor conditions, plasma currents, transport coefficients, and toroidal field direction. They consistently obtain a speed-up of approximately 3 orders of magnitude, while having no impact on the stationary solution. The second instability is a radial boundary instability, that limits the parameter range of attainable divertor conditions. Three factors affecting the radial boundary instability are presented: mesh setup, number of ‘second level’ internal iterations in the numerical scheme, and boundary conditions at the radial boundaries; when these are properly modified, a robust solution to the boundary instability can be obtained.
SOLPS-ITERは、スクレイプオフ層（SOL）モデリングのために広く使用されている輸送コードであり、現在のトカマク実験における実験解釈の支援や、将来の装置の設計に一般的に用いられている。SOL輸送にとって特に重要な側面は粒子ドリフトである。SOLPS-ITERシミュレーションにドリフトを含めると、2種類の数値不安定性が頻繁に発生する。1つ目はコア不安定性であり、許容される最大時間ステップを制限する。TCVトカマクにおけるオーミックLモードプラズマの典型的なシミュレーションでは、並列化された最新のコンピュータークラスター上で実行した場合、このことが収束時間を10^3日程度にまで導く。収束時間を短縮するためのさまざまな手法が検証され、そのほとんどはKaveevaらによる当初の研究に基づいている。これらには、許容最大時間ステップを人為的に増加させること、またはシミュレーション内の最長の物理時間スケールを短縮すること、そして単一反復のCPUコストを削減することが含まれる。各手法について、異なる高速化方法とパラメータがテストされ、最適な選択が特定される。これらの最適な方法は、大幅な高速化を提供し、定常解には影響を与えない。この3つの最適な方法は、異なるダイバータ形状、ダイバータ条件、プラズマ電流、輸送係数、およびトロイダル磁場方向を走査する大規模な一連のシミュレーションにおいて同時に採用される。それらは、定常解には影響を与えずに、一貫して約3桁の高速化が得られる。2つ目の不安定性は径方向境界不安定性であり、達成可能なダイバータ条件のパラメータ範囲を制限する。径方向境界不安定性に影響を与える3つの要因が提示される：メッシュ設定、数値スキームにおける「第2レベル」内部反復の数、および径方向境界における境界条件であり、これらを適切に修正すると、境界不安定性に対する堅牢な解決策が得られる。