用于脉冲设计的托卡马克刮削层简化物理模型

核心与边缘等离子体之间的动态相互作用对聚变等离子体的约束和加热具有重要影响。刮削层(SOL)等离子体的输运对核心等离子体施加边界条件，而通过SOL的中性粒子输运影响核心等离子体的源项。为了以自洽、随时间演化的方式在合理周转时间内更好地研究这些效应，需要一种简化模型。本文我们引入SOL盒模型，这是一种给定核心到边缘的粒子和功率通量及再循环系数来计算SOL中等离子体温度和密度的简化SOL模型。该盒模型的解析性质使得人们能够容易地将SOL物理纳入随时间演化的输运求解器中，用于控制室中的脉冲设计应用。在此我们展示了与核心输运求解器TRANSP的此类耦合，并将结果与通过汤姆逊散射和朗缪尔探针获得的NSTX放电的密度和温度测量值进行比较。讨论了未来解释性和预测性模拟的意义。