Based on theoretical analysis, numerical simulations and experimental results, the paper outlines a self-consistent physics picture of the island divertor transport in W7-AS, as it emerges from the present understanding, documented over the past several years of theoretical and experimental research on the subject. Key function elements of a divertor, such as particle flux enhancement, neutral screening, impurity retention, thermal power removal via impurity line radiation and detachment, are examined for the island divertor and assessed with respect to tokamak divertors. The paper focuses on describing the global scrape-off layer (SOL) transport behaviour associated with the specific island topology and aims at illustrating the elementary differences and similarities in divertor physics between a tokamak and a typical helical device. Shown and analysed are also the correlation between the SOL and core plasma and the role of the island divertor for improving the global plasma performance. Discussion is mainly based on simple models and estimations, while three-dimensional modelling calculations serve only for control of self-consistency and for determining basic functional dependences not accessible otherwise. The island divertor physics is presented within a theoretical frame with most key issues, however, being related to experimental results.
本論文は、理論解析、数値シミュレーション、および実験結果に基づき、W7-ASにおけるアイランドダイバータ輸送の自己無撞着な物理像を概説するものであり、これは過去数年にわたる理論的・実験的研究によって得られた現在の理解から導き出されたものである。粒子フラックス増強、中性粒子遮蔽、不純物閉じ込め、不純物線放射による熱出力除去、およびデタッチメントといったダイバータの主要な機能要素について、アイランドダイバータに関して検討し、トカマクダイバータと比較評価する。本論文は、特定のアイランドトポロジーに関連するグローバルなスクレイプオフ層（SOL）輸送挙動の記述に焦点を当て、トカマクと典型的なヘリカル装置との間のダイバータ物理における基本的な相違点と類似点を明らかにすることを目的とする。また、SOLとコアプラズマの相関関係、およびグローバルなプラズマ性能向上に対するアイランドダイバータの役割についても示し、分析する。議論は主に簡易モデルと推定に基づくものであり、三次元モデリング計算は、自己無撞着性の検証と、他の方法では得られない基本的な関数依存性の決定にのみ用いられる。アイランドダイバータ物理は理論的枠組みの中で提示されるが、主要な論点のほとんどは実験結果に関連するものである。