Analysis of pedestal characteristics in JT-60U H-mode plasmas based on Monte-Carlo neutral transport simulation

モンテカルロ中性粒子輸送解析シミュレーションによるJT-60UのHモードプラズマにおけるペデスタル特性解析

中嶋 洋輔*; 東園 雄太*; 河野 博一*; 竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 大山 直幸; 鎌田 裕

Nakashima, Yosuke*; Higashizono, Yuta*; Kawano, Hirokazu*; Takenaga, Hidenobu; Asakura, Nobuyuki; Oyama, Naoyuki; Kamada, Yutaka

本論文では、モンテカルロコードDEGASを用いた中性粒子輸送解析結果をもとにJT-60UのHモードプラズマにおけるペデスタル特性について報告する。DEGASコードでは、ダイバータドーム,バップル板,ダイバータ板を組み込んだ3次元メッシュを用いてスクレイプオフ層からコアプラズマまでの領域における中性粒子挙動を計算している。本解析では、背景プラズマパラメータやダイバータ板への粒子束は2次元流体ダイバータコードUEDGEを用いて評価した。ガスパフ有りなしのELMy Hモードプラズマにおいて中性粒子の侵入長と電離領域の密度依存性を調べた結果、2つの放電で周辺輸送障壁領域近傍での中性粒子の侵入長と電離領域に明確な違いが観測された。また、電離領域のペデスタルトップからSOL領域の密度に対する依存性,局所ガスパフの3次元効果について議論する。

This paper describes the results of pedestal characteristics in H-mode plasmas of JT-60U based on neutral transport simulation using the DEGAS Monte-Carlo code. A three-dimensional (3-D) mesh structure including isolated dome, baffle and divertor plates is precisely built-up and the simulation space is extended from SOL to core plasma region. In this simulation background plasma parameters and the intensity of particle flux on the divertor plates are determined from the UEDGE plasma code. The dependence of plasma density on the neutral penetration and ionization area were investigated in two cases of ELMy H-mode discharge with gas puffing and without gas puffing. The simulation results showed noticeable differences in 1/e scale length in the neutral penetration and in ionization width near edge transport barrier region. Dependence of the plasma density from the pedestal edge to SOL region on the ionization region and the 3-D effect of local gas puffing are discussed in terms of neutral transport.