مقاله گسترش نمایه شار حرارتی Divertor در پلاسماهای فیوژن توکامک محصور بالا با پایه های لبه محدود شده توسط توربولانس در DIII-D

چکیده

Multi-machine empirical scaling predicts an extremely narrow heat exhaust layer in future high magnetic field tokamaks, leading to disastrous material erosion. In the experiments presented, the width of this exhaust layer is nearly doubled by using actuators to increase turbulent transport in the plasma edge. This is achieved in low collisionality, high confinement edge pedestals with their gradients limited by turbulent transport instead of large-scale, coherent instabilities. The exhaust heat flux profile width and divertor leg diffusive spreading both double as a high frequency band of fluctuations propagating in the electron diamagnetic direction doubles in amplitude. The results are quantitatively reproduced in comprehensive electromagnetic XGC particle-in-cell simulations which show the heat flux carried by electrons emerges to broaden the heat flux profile.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

مقیاس بندی تجربی چند ماشین یک لایه اگزوز گرمای بسیار باریک در توکماک های میدان مغناطیسی بالا در آینده پیش بینی می کند و منجر به فرسایش مواد فاجعه بار می شود.در آزمایشات ارائه شده ، عرض این لایه اگزوز با استفاده از محرک ها برای افزایش حمل و نقل آشفته در لبه پلاسما تقریباً دو برابر می شود.این امر در برخورد با برخورد پایین ، پایه های لبه بزرگ محاصره با شیب آنها با حمل و نقل آشفته به جای بی ثباتی در مقیاس بزرگ و منسجم انجام می شود.عرض مشخصات شار گرمای اگزوز و پاهای دیوارتور پراکنده هر دو به عنوان یک باند فرکانس بالا از نوسانات پخش شده در جهت دیاماژنتیک الکترونی در دامنه دو برابر می شود.نتایج به صورت کمی در شبیه سازی های جامع الکترومغناطیسی xgc ذرات در سلول تولید می شود که نشان می دهد شار گرمای حمل شده توسط الکترونها برای گسترش مشخصات شار گرما ظاهر می شود.