Neutral-density dependence of EIR- and MAR-dominated detachment regimes in hydrogen plasmas with multi-ion-temperature effects
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Le résumé fourni par la source
A multi-ion-temperature model for hydrogen plasmas has been newly developed and implemented in the linear divertor plasma simulation code LINDA-NU to investigate detachment mechanisms involving atomic and molecular processes. In this model, H+, H2+, and H3+ ions are treated as separate fluids with independent temperatures, enabling a detailed assessment of ion-species-dependent thermal and momentum dynamics in detached plasmas. Plasma detachment transitions were studied by scanning atomic and molecular neutral densities. An increase in atomic hydrogen density leads to electron–ion recombination-dominated detachment, where charge exchange with atomic neutrals governs momentum loss. In contrast, increasing molecular hydrogen density results in molecular-activated recombination (MAR)-dominated detachment, in which molecular ions become quantitatively significant and strongly influence particle, momentum, and energy balances. A comparison with a simplified single-ion-temperature model demonstrates that the multi-ion-temperature treatment is essential for accurately describing the MAR-dominated regime, where multi-ion temperatures significantly modify molecular reaction rates, leading to qualitative differences in plasma profiles.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Neutral-density dependence of EIR- and MAR-dominated detachment regimes in hydrogen plasmas with multi-ion-temperature effects
- Date Crossref
- 01/07/2026
- Éditeur
- AIP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Tokai University Global Research Institute of Nuclear Energy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Nagoya University Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Nagoya University Institute of Materials and Systems for Sustainability pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Tsukuba Plasma Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shinshu University Institute of Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Keio University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Global Research Institute of Nuclear Energy — Tokai University, Nagoya University Hospital et Institute of Materials and Systems for Sustainability — Nagoya University, avec 5 autres affiliations.
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