Quantitative spectroscopic measurements of Zeff, impurity densities and radiated power losses have been made for ohmically heated and neutral beam heated TFTR discharges at a plasma current of 2.2 MA and a toroidal field of 4.7 T. Variations in these quantities with line average plasma density (e) and beam power up to 5.6 MW are presented for discharges on a movable graphite limiter. A detailed discussion of the use of an impurity transport model to infer absolute impurity densities and radiative losses from line intensity and visible continuum measurements is given. These discharges were dominated by low-Z impurities, with carbon having a considerably higher density than oxygen, except in high e Ohmic discharges where the densities of carbon and oxygen were comparable. Metallic impurity concentrations and radiative losses were small, resulting in hollow radiated power profiles and fractions of the input power radiated being 30–50% for Ohmic heating and 30% or less for beam heating. Spectroscopic estimates of the radiated power were in good agreement with bolometrically measured values. Because of an increase in the carbon density, Zeff rose from 2.0 to 2.8 as the beam power increased from 0 to 5.6 MW, pointing to a potentially serious dilution of the neutron producing plasma ions with increasing beam power. Both the low-Z and the metallic impurity concentrations were approximately constant with minor radius, indicating no central impurity accumulation in these discharges.
Zeff、不純物密度、および放射パワーの分光学的測定が、プラズマ電流2.2 MA、トロイダル磁場4.7 Tの条件下でのオーミック加熱および中性粒子ビーム加熱TFTR放電に対して行われた。可動グラファイトリミターを用いた放電において、これらの量のライン平均プラズマ密度(e)およびビームパワー(最大5.6 MW)に対する変化が示されている。不純物輸送モデルを用いて、ライン強度および可視連続光測定から絶対不純物密度と放射損失を推定する方法について詳細に論じる。これらの放電は低Z不純物が支配的であり、炭素密度は酸素密度よりもかなり高かったが、高eオーミック放電では炭素と酸素の密度は同等であった。金属不純物濃度および放射損失は小さく、その結果、放射パワー分布は中空状となり、入力パワーに対する放射パワーの割合はオーミック加熱で30〜50%、ビーム加熱で30%以下であった。放射パワーの分光学的推定値はボロメータ測定値と良好な一致を示した。ビームパワーが0から5.6 MWに増加するにつれて炭素密度が増加したため、Zeffは2.0から2.8へ上昇し、これはビームパワーの増加に伴い中性子生成プラズマイオンの潜在的に深刻な希釈を示唆している。低Z不純物および金属不純物の濃度はともに小半径に対してほぼ一定であり、これらの放電において中心部での不純物蓄積がないことを示している。