Recent DIII-D progress toward validating models of tungsten erosion, re-deposition, and migration for application to next-step fusion devices
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Fundamental mechanisms governing the erosion and prompt re-deposition of tungsten impurities in tokamak divertors are identified and analyzed to inform the lifetime of tungsten plasma-facing components in ITER and other future devices. Various experiments conducted at DIII-D to benchmark predictive models are presented, leveraging the DiMES removable sample exposure probe capability and the Metal Rings Campaign, in which toroidally symmetric rows of tungsten-coated tiles were installed in the DIII-D divertor. In tokamak divertors, the width of the electric sheath is of the order of the main ion Larmor radius, and a vast majority of sputtered tungsten impurities are typically ionized within the sheath. Therefore, W prompt redeposition is mainly governed by the ratio of the characteristic ionization mean-free path of neutral tungsten to the width of the sheath. In-situ monitoring of the prompt redeposition of tungsten impurities in divertors is demonstrated via the use of WII/WI line ratios and the ionizations/photon (S/XB) method in L-mode discharges. Even with this relatively limited set of emission measurements, net erosion measurements were found to be a consistent upper bound to an analytic scaling based on the ratio of the W ionization length, λ iz , and the width of the magnetic sheath rather than the ratio of λ iz and the W + gyro-radius. In the far-scrape-off layer (SOL) of the ITER divertor, however, it is calculated that the measurement of photon emissions associated with the ionization of tungsten impurities up to W 5 + may be required. Finally, W deposition patterns on DiMES collector probes, interpreted via DIVIMP-WallDYN modelling, reveal the key roles of progressive W erosion/re-deposition staps and E × B drifts in regulating long-range high-Z material migration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».