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Comprehensive suite of codes for plasma-edge modelling

机译：全面的等离子边缘建模代码套件

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摘要

The various aspects of plasma-edge physics are included in a comprehensive suite of codes having applications from industrial plasmas to fusion devices. Here the basic ideas, status, and relationship of the codes are summarized: Plasma-wall interaction effects on a microscopic length-scale (e.g., chemical sputtering effects) are studied with molecular dynamics. Mesoscale effects (e.g., sputtering and diffusion in amorphous materials) are analysed with Monte Carlo methods (kinetic Monte Carlo with input from molecular dynamics or experiment or binary collision approximation). A full kinetic description (including ions, electrons, neutrals and their collisions) is possible for some low-temperature plasmas (e.g., electron cyclotron resonance heated methane plasmas) and for qualitative studies of edge plasma effects in fusion edge plasmas. Fluid transport codes for the edge of magnetically confined plasmas (2D tokamaks, tokamaks with ergodic perturbations, 3D stellarators) are necessary for understanding better the complex physics in such devices. The different code levels provide physics which is embodied in simplified models for those above and below it in the hierarchy or for those linked across various boundary regions. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
机译：等离子边缘物理学的各个方面都包含在一套完整的代码中，这些代码的应用范围从工业等离子到聚变设备。这里总结了代码的基本思想，状态和关系：利用分子动力学研究了在微观长度尺度上的等离子体-壁相互作用效应（例如化学溅射效应）。中尺度效应（例如，非晶态材料中的溅射和扩散）使用蒙特卡洛方法（动力学蒙特卡洛，来自分子动力学或实验或二元碰撞逼近的输入）进行分析。对于某些低温等离子体（例如，电子回旋共振加热的甲烷等离子体）以及对聚变边缘等离子体中边缘等离子体效应的定性研究，可能有完整的动力学描述（包括离子，电子，中性离子及其碰撞）。为了更好地理解此类设备中的复杂物理，必须使用磁约束等离子体（2D托卡马克，具有遍历扰动的托卡马克，3D恒星器）边缘的流体传输代码。不同的代码级别提供了在简化模型中体现的物理特性，适用于层次结构中上下两层或跨不同边界区域链接的那些模型。 （C）2004 Elsevier B.V.保留所有权利。

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