Increased focus has been recently given to the ion temperature Ti near the separatrix and in the scrape-off layer (SOL) due to its impact on plasma confinement, wall sputtering, heat fluxes, and edge turbulence. In current tokamaks, high pedestal collisionality often clamps pedestal top ion and electron temperatures together. However, thermal decoupling occurs in the SOL due to the different ion and electron masses, leading to at the separatrix and in the SOL. Despite consistently observing elevated Ti relative to Te near the separatrix in various tokamaks, a comprehensive study remains missing due to the measurement complexity. This study, for the first time, explores the primary dependencies of at the separatrix, focusing on the variation of electron density and connection length to scan SOL collisionalities, and the variation of input power to scan ion and electron heat fluxes, in the ASDEX Upgrade and TCV tokamaks. Surprisingly, shows weak or no dependence on electron density and connection length, despite their expected role in the SOL coupling. However, the ratio is strongly influenced by ion and electron heating levels in the plasma core. This suggests that the upstream is primarily regulated by relative ion and electron heat fluxes from the core, with coupling playing a minor role.
近年、セパラトリックス近傍およびスクレイプオフ層(SOL)におけるイオン温度Tiは、プラズマ閉じ込め、壁スパッタリング、熱流束、周辺乱流への影響のため、注目が高まっている。現在のトカマクでは、高いペデスタル衝突率がペデスタル頂部のイオン温度と電子温度を互いに固定することが多い。しかしながら、SOLではイオンと電子の質量の違いにより熱的デカップリングが生じ、セパラトリックスおよびSOLにおいてTi > Teとなる。様々なトカマクでセパラトリックス近傍のTeに対するTiの上昇が一貫して観測されているにもかかわらず、測定の複雑さのため包括的な研究は依然として不足している。本研究は、ASDEX UpgradeおよびTCVトカマクにおいて、電子密度と接続長の変化によるSOL衝突率の走査、ならびに入力パワーの変化によるイオンおよび電子熱流束の走査に焦点を当て、セパラトリックスにおけるTi/Teの主要な依存性を初めて探求する。驚くべきことに、Ti/Teは、SOL結合におけるそれらの役割が期待されているにもかかわらず、電子密度と接続長に対する依存性が弱いか、または依存性を示さない。しかしながら、Ti/Te比はプラズマコアにおけるイオン加熱と電子加熱のレベルに強く影響される。これは、上流のTi/Teが主にコアからのイオンおよび電子熱流束の相対的な大きさによって支配され、結合は副次的な役割しか果たさないことを示唆している。