Modele de gaine

On a mesuré expérimentalement aussi la SHTC pour une gaine de plasma divertor à haut recyclage [83 – 88]. Ces résultats sont assez contradictoires: par exemple dans [83, 87] les valeurs classiques, γ ~ 8 – 10, de la SHTC sont obtenues, dans [84, 86, 88] «non physiquement» faible, γ ~ 2 – 3, des valeurs ont été rapportées et dans [85] γ jusqu`à 20 et plus ont été mesurées. La raison de ce désaccord est probablement la complexité de l`interprétation de la mesure de la sonde plasmatique dans un régime de recyclage élevé, ainsi qu`une forte sensibilité du SHTC aux paramètres plasmatiques du SOL. Ces mesures ont été faites pour des machines différentes, ou même avec des conditions plasmatiques différentes. Les résultats expérimentaux peuvent également être influencés par les processus non inclus dans notre modèle, tels que la turbulence dans le SOL (p. ex. voir [89]) et les dérives de champ transversal [1]. Afin d`accélérer les simulations, nous utilisons un modèle SOL réduit composé d`électrons, d`ions D + et C +, et d`atomes D et C. Nous ne sommes pas intéressés par le transport détaillé de l`impureté, mais nous incluons des particules d`impureté dans les simulations afin de refroidir les électrons dans le plasma du déviateur vers les valeurs raisonnablement basses.

Pour compenser l`absence d`États hautement ionisés d`ions C, la section d`excitation e + C + est artificiellement augmentée à 10 − 18 m2. Afin d`assurer une grande précision des simulations, un grand nombre de particules de simulation, de 100 à 1000 par longueur de Debye, et de longs temps d`observation pour le diagnostic, de 3 × 104 à 105 périodes d`oscillation plasmatique, sont utilisées. Par conséquent, l`énergie et les fonctions de distribution de vitesse sont résolues avec une précision relative supérieure à 10 − 5. Le document est organisé comme suit. Dans la section 2, nous estimons qualitativement les conditions d`applicabilité de la gaine classique dans les plasmas diversiens; dans la section 3, nous décrivons le modèle cinétique utilisé dans notre étude; dans la section 4, nous présentons les résultats de la simulation et à la fin de discuter les résultats obtenus. Pour la dérivation du modèle de gaine plasmatique classique, les conditions suivantes sont utilisées: 1. les fonctions angulaires et de distribution d`énergie des ions qui empiète sur les plaques de dérivation sont plus larges qu`on ne le prédit par le modèle classique. L`élargissement augmente avec le collisionalité de la gaine; Les modèles de gaine existants supposent que le potentiel et la vitesse parallèle ionique sont monotones dans la idéale (par exemple voir [1, 34, 35]). Ces conditions sont requises pour l`accélération plasmatique vers la SE, où le flux ionique devient sonique. Mais que se passera-t-il si les collisions inélastiques sont trop fortes? Par exemple, il est connu que pour le plasma divertor de recyclage élevé, qui est un régime commun dans les tokamaks avec des diverteurs, la densité plasmatique est pic dans la idéale [1] (voir aussi les figures 9 et 10).

Ceci est une conséquence de l`ionisation locale des neutres recyclés à partir des plaques des déviateurs. En utilisant une hypothèse typique pour la presheath mélange dont collisionnelle, indiquant que les électrons sont Boltzmann-distribué, ne ~ exp (− e/te), nous obtenons qu`au pic de densité le potentiel a à pic aussi, c.-à-d.