高功率长脉冲条件下EAST刮削层中杂质输运的数值模拟研究

The impurity transport in the scrape-off layer of Tokamak is the key issue for the properties of plasma confinement with steady state and choice of plasma facing materials，especially in high power long pulse operations. Using the two-dimensional Monte Carlo impurity transport code DIVIMP, the project is committed to investigate the impurity distribution and transport in the SOL of EAST and explain the data of spectroscopy diagnostics. Furthermore, the impurity transport will be investigated in the SOL of the EAST with full W divertor in future, and some improvements will be given for next EAST experimental campaign, which will be also helpful for ITER and CFETR.

磁约束核聚变装置托卡马克刮削层中杂质输运问题对聚变等离子体的整体性能和面向等离子体材料的选择具有重要影响，是托卡马克在高功率长脉冲条件下必不可或缺的重要研究方向和关键研究内容。本项目将二维蒙特卡罗杂质输运程序DIVIMP应用于EAST，通过数值模拟力求阐明EAST刮削层中杂质分布和输运的内在物理机制，解释EAST的光谱诊断数据，对EAST未来实现全钨偏滤器后刮削层中杂质的输运作出模拟和预测，提出EAST下一轮实验的改进方案，从而为EAST在更高功率长脉冲稳态条件下的运行和改进提供关键的科学依据，并对ITER设计优化及运行控制和正在推进的中国聚变工程试验堆提供基础和积累经验。

磁约束核聚变装置托卡马克刮削层中杂质输运问题对聚变等离子体的整体性能和面向等离子体材料的选择具有重要影响，是托卡马克在高功率长脉冲条件下必不可或缺的重要研究方向和关键研究内容。通过本项目的完成，将大型二维蒙特卡罗杂质输运程序DIVIMP首次移植到托卡马克装置EAST上，并成功搭建了针对EAST的杂质输运数值模拟平台，通过数值模拟阐明了EAST刮削层中杂质分布和输运的内在物理机制，解释了EAST的光谱诊断数据，从而为EAST在更高功率长脉冲稳态条件下的运行和改进提供了关键的科学依据，并对ITER设计优化及运行控制和正在推进的中国聚变工程试验堆提供基础和积累经验。