CF.Sang 2019 DIII-D PPCF

1、abstract:

(1)紧凑的闭合偏滤器极大提高再循环中性粒子的捕获,增加辐射、电荷交换损失、降低电子温度和热流。

(2)闭合结构可以使偏滤器更低上游电子密度实现高耗散和脱靶状态。

(3)闭合结构对于中性密度和压力的影响,以及中性密度和压力与偏滤器状态的相关性被观测。

(4)D分子-D离子弹性碰撞,中性-中性碰撞过程被评估。

2、introduction:

(1)控制热流沉积和靶板侵蚀,是未来的主要问题。

(2)<5eV,压制由于溅射引起的侵蚀。

(3)增加闭合性,增加中性密度,从而增加能量耗散。

(4)AUG、C-Mod、DIII-D相关实验表明,闭合机构可以在更低密度实现强能量耗散和脱靶。

(5)中性和等离子体物理的相关性有待评估。

(6)相同的输入参数,修改baffle,对比open和closed

(7)闭合斜槽偏滤器,提高了再循环中性粒子和杂质的捕获,增加辐射和电荷交换损失,从而降低靶板温度和热流。

(8)原子反应列表。

(9)SOL宽度映射到OMP,和热流宽度相当。

(10)不考虑抽气和喷气,化学溅射Ychem=0.01。D=1.0、Xi=Xe=0.25.

3、simulation results

(1)ne、te、q平行上有剖面。

(2)热流温度,闭合比开放Te低很多,1.7-18eV。q垂直3.7MW-14MW(包括表面再复合能)。

(3)ne,open2.5e20m-3,闭合9e20m-3。

(4)粒子流峰值,12e23-3e23,闭合偏滤器提高中性捕获,降低分子、原子损耗。

(5)原子密度,1.8e19-2.3e20。分子密度,0.16e20-2.3e20。从open-closed。

(6)分子通过入射离子流被挡板捕获,D2粒子在wall一侧积累,密度峰值发生。

(7)D2密度在SP很低,由于给的Te(迅速的分离和电离)。

(8)对于open,D2粒子扩散,沿着wettedD2峰值在SP(最高的粒子流位置),分子密度最高的位置,Te更低。

(9)假设<1eV,作为强烈的脱靶,open,4.2e19m-3。closed,2.4e19m-3。

(10)<5MW,3.4e19,2.2e19。

(11)流翻转,对应电子温度5-10eV,由于<1eV体复合才明显,流翻转主要是离子-中性碰撞的动量损失,和跨场输运动量损失。

(12)辐射能主要是由于C离子和D原子,不包括分子辐射,分子间接影响功率辐射。

(13)在靶板附近喷D2可以在更低的上游密度脱靶。

(14)D2-D+弹性碰撞,分子弹性碰撞包括在模型中。

(15)气体分子是由于从离子弹性碰撞的动量装换。

(16)分子弹性碰撞导致能量从D+转移到D2,导致加热D2,极大地增加pD2。

(17)增加SP附近pD2,D2,增加nD2,更多的热补偿。

(18)两体中性碰撞,D-D2,D-D,D2-D2。

(19)不同的把版本比n-n碰撞的影响更大。弹性碰撞对于等离子体的求解即使nD2,7.0e20。

(20)增加PFR的中性呀,因此改变有效抽气。

4、discussion and conclusions

(1)闭合显著增加中性密度,降低电子温度。

(2)分子-离子弹性碰撞增加nD2,导致更低的电子温度,更早脱靶。

(3)抽气在slot会降低D2密度,










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