Additional heating systems can be a source of impurities in fusion plasmas. Studying the behaviour of such impurities is important to understand and minimize their effects on tokamak plasma performance. In this paper we present a detailed study of the influence of ion cyclotron resonance heating (ICRH) on the impurity content of JET plasmas. Using spectroscopic methods we monitor the Ni impurity release by the two ICRH antenna types in JET: the so-called ITER-like antenna and the A2 antennas. The release of Ni during ICRH is presented as a function of the power density, total ICRH power applied, the relative phasing of the A2 antenna straps, the D2 gas injection level and the plasma–strap distance. We also estimate the contribution of Ni impurity to Zeff and to plasma dilution. L-mode discharges are compared for different relative phasings of the four antenna straps of the A2 antennas: (0 π 0 π), (0 π π 0), (0 0 π π), (00 π/2 π/2), (0 π/2 π 3π/2), (− − π 0) and (0 π − −). We observe that for antenna phasings that allow the best coupling, the Ni impurity concentration is reduced in the central part of the plasma. The impurity content is also monitored in H-mode experiments aiming at improving the ICRH coupling at large antenna strap–separatrix distances, up to 19 cm, by injecting gas from different inlets. Interestingly, with increasing gas injection rate the coupling improves and the Ni concentration decreases, and the actual location of gas injection is found to influence the Ni concentration.
追加加熱システムは、トカマクプラズマにおける不純物の供給源となり得る。このような不純物の挙動を研究することは、トカマクプラズマの性能への影響を理解し、最小化するために重要である。本論文では、JETプラズマにおけるイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）が不純物含有量に及ぼす影響についての詳細な研究を提示する。分光法を用いて、JETにおける2種類のICRHアンテナ、すなわちいわゆるITER型アンテナとA2アンテナからのNi不純物放出を監視する。ICRH中のNi放出は、電力密度、印加ICRH総電力、A2アンテナの相対位相、D₂ガス注入量、およびプラズマとアンテナストラップ間の距離の関数として提示される。また、Z_effおよびプラズマ希釈に対するNi不純物の寄与も評価する。Lモード放電を、A2アンテナの4本のストラップの異なる相対位相（0 π 0 π）、（0 π π 0）、（0 0 π π）、（00 π/2 π/2）、（0 π/2 π 3π/2）、（− − π 0）、および（0 π − −）について比較する。最良の結合が得られるアンテナ位相において、プラズマ中心部のNi不純物濃度が低減されることが観察される。また、アンテナストラップとセパラトリックス間の距離が最大19 cmに及ぶ条件下でのICRH結合改善を目的としたHモード実験においても、不純物含有量を監視する。興味深いことに、ガス注入量の増加に伴って結合が改善され、Ni濃度が低下する。さらに、ガス注入位置がNi濃度に影響を与えることが見出された。