Multi-species impurity seeding is an advanced operation scenario to mitigate the divertor heat load for the realization of future fusion reactors. In the large helical device, divertor detachment is successfully sustained using higher-Z (krypton, Kr) and lower-Z (neon, Ne) superimposed seeding. Emission from Kr impurities is drastically enhanced if it is followed by Ne seeding. Plasma radiation can be enhanced even at the upstream region in the edge plasma compared with Ne only seeded plasmas with suppression of impurity accumulation toward the central plasma. The characteristics of divertor heat load reduction and energy confinement are comparable between the Kr + Ne seeding and Ne only seeding under the same radiation fraction. However, while the detachment in Ne only seeding is transient, the detachment in Kr + Ne seeding is stable. It indicates that multi-species impurity seeding can be competitive for steady-state operation although further investigation is desired about the balance between divertor heat load reduction, impurity screening, and confinement degradation. The Kr emission enhancement is strongly affected by electron density and temperature at the last closed flux surface resulting in impurity penetration.
多種不純物シード入射は、将来の核融合炉実現に向けてダイバータ熱負荷を低減するための先進的な運転シナリオである。大型ヘリカル装置において、ダイバータデタッチメントは、高Z（クリプトン、Kr）および低Z（ネオン、Ne）の重畳シード入射を用いて首尾よく維持された。Kr不純物からの発光は、その後にNeシード入射が行われると劇的に増強される。プラズマ放射は、中心プラズマへの不純物蓄積を抑制しつつ、Neのみシード入射されたプラズマと比較して、周辺プラズマの上流領域でも増強され得る。ダイバータ熱負荷低減とエネルギー閉じ込めの特性は、同じ放射割合の下で、Kr + Neシード入射とNeのみシード入射との間で同等である。しかしながら、Neのみシード入射におけるデタッチメントは過渡的であるのに対し、Kr + Neシード入射におけるデタッチメントは安定である。これは、多種不純物シード入射が定常運転に対して競争力を持ち得ることを示している。ただし、ダイバータ熱負荷低減、不純物遮蔽、および閉じ込め劣化の間のバランスについてはさらなる調査が望まれる。Kr発光増強は、最終閉磁気面における電子密度および電子温度に強く影響され、その結果として不純物侵入が生じる。