通过实验与模拟对比研究等离子体边界模拟中的原子与分子速率

偏滤器等离子体脱靶对于磁约束核聚变运行很可能是必需的。它大幅降低了入射到靶上的粒子与热流，从而减少了靶上的溅射与热负荷。因此，准确模拟偏滤器中的等离子体行为以设计未来托卡马克偏滤器是有利的。用于此目的的一个常用模拟包是 SOLPS-ITER，此前已观察到其低估了分子效应对等离子体脱靶的贡献。为纠正这一点，其分子电荷交换反应速率被修改。这一改动导致偏滤器内 $D_2^+$ 离子密度显著增加。随后由模拟输出计算了粒子平衡与 $D\alpha$ 发射数据。将这些与实验数据以及一组针对原始模拟的后处理例程（其预测了修正电荷交换速率的效果）进行了比较。与后处理预测相比：分子活化复合（MAR）的增加以及靶流翻转的深度均小于预测值。这是由于后处理并非自洽的，且未考虑反应速率的改变将如何影响背景等离子体。与实验数据相比：该修正使总体趋势的一致性显著改善，例如 MAR 反应速率的增加与靶流的翻转。然而，在各反应速率的量级上仍存在显著分歧，表明 SOLPS-ITER 仍需进一步改进。