We present a novel framework for quantifying radial impurity transport in the pedestal of ASDEX Upgrade (AUG) discharges. Our method is based on charge-exchange recombination spectroscopy measurements of line radiation from multiple impurity charge states, each along a radially distributed line-of-sight array in steady-state plasmas. Inverse inference based on the diffusive-convective transport solver Aurora combined with a synthetic diagnostic enables us to separate diffusive and convective transport contributions and to derive the impurity density and charge state distribution profiles. Robust uncertainty quantification is provided as the full probability distribution of the parameters is obtained according to Bayesian statistics with the use of a nested sampling algorithm. The approach allows for a high radial resolution and data quality due to the steady-state plasma, but requires data from multiple impurity charge states. It is, therefore, particularly suitable for impurity transport studies in the region of steep edge gradients. In this paper, we present thorough tests of the method based on synthetic data. Furthermore, we show an application to AUG measurement data, inferring the pedestal neon transport in the quasi-continuous exhaust (QCE) regime without large edge-localized modes. The comparison of the transport result with neoclassical simulations shows a clear contribution of turbulent diffusion in the QCE pedestal. This supports the hypothesis of additional transport associated with the predicted high-n ballooning-unstable region and the observed quasi- coherent mode.
本研究では、ASDEX Upgrade（AUG）放電のペデスタルにおける動径方向の不純物輸送を定量化するための新しい枠組みを提示する。本手法は、定常状態プラズマにおいて、それぞれが動径方向に分布した視線アレイに沿った、複数の不純物電荷状態からの線放射の荷電交換再結合分光測定に基づく。合成診断と組み合わせた拡散-対流輸送ソルバーAuroraに基づく逆推論により、拡散輸送と対流輸送の寄与を分離し、不純物密度および電荷状態分布プロファイルを導出することが可能となる。ネステッドサンプリングアルゴリズムを用いてベイズ統計に従ってパラメータの全確率分布が得られるため、ロバストな不確実性定量化が提供される。本手法は、定常状態プラズマにより高い動径分解能とデータ品質を可能にするが、複数の不純物電荷状態からのデータを必要とする。したがって、急峻な周辺勾配領域における不純物輸送研究に特に適している。本論文では、合成データに基づく手法の徹底的なテストを示す。さらに、AUG測定データへの適用を示し、大きな周辺局在モードを伴わない準連続排気（QCE）領域におけるペデスタルネオン輸送を推論する。輸送結果と新古典的シミュレーションとの比較は、QCEペデスタルにおける乱流拡散の明確な寄与を示す。これは、予測された高nバルーニング不安定領域および観測された準コヒーレントモードに関連する追加輸送の仮説を支持する。