Radial transport of medium- and high-Z ions during co- and counter-neutral-beam heating in the PLT tokamak is studied, using molybdenum and scandium ions as tracer elements. The time evolution of the radial profiles of several ionization stages of both elements, injected by laser blowoff during the neutral-beam heating, is measured under three significantly different beam-plasma combinations. No noticeable differences in the radial profiles attributable to the beam direction are observed. However, a given injected amount resulted in considerably larger interior concentrations of the tracer element in the counter-beam heating cases, suggesting larger penetration of the plasma periphery. Computer simulation with the MIST code suggests a net inward drift of the order 103 cm·s−1 superposed to a diffusion coefficient of the order 104 cm2·s−1 for both scandium and molybdenum ions. Injection of larger amounts of the tracer element, sufficient to cause measurable central electron temperature changes, resulted in dramatic changes in ion-state distributions, making some appear peaked in the centre while others disappeared. This effect could be produced with both co- and counter-beam heating, but with lesser amounts in the latter case. It is interpreted as rearrangement of the ionization balance, rather than any preferential accumulation of the injected element.
PLTトカマクにおけるコ・中性粒子ビーム加熱およびカウンター・中性粒子ビーム加熱中の高中電荷イオンの径方向輸送を、モリブデンおよびスカンジウムイオンをトレーサー元素として研究した。中性粒子ビーム加熱中のレーザーブローオフによって注入された両元素の複数の電離状態の径方向プロファイルの時間発展を、3つの著しく異なるビーム・プラズマ組み合わせのもとで測定した。ビーム方向に起因する径方向プロファイルの顕著な差異は観測されなかった。しかしながら、同一の注入量は、カウンター・ビーム加熱の場合において、より大きな内部トレーサー濃度をもたらし、プラズマ周辺部のより大きな浸透を示唆した。MISTコードによるコンピューターシミュレーションは、スカンジウムおよびモリブデンイオンの両方について、拡散係数が約10⁴cm²・s⁻¹のオーダーに重畳された、約10³cm・s⁻¹のオーダーの正味の内向きドリフトを示唆した。測定可能な中心電子温度変化を引き起こすのに十分な量のトレーサー元素の注入は、電離状態分布の劇的な変化をもたらし、一部の状態は中心でピークを示す一方、他の状態は消滅した。この効果は、コ・ビーム加熱とカウンター・ビーム加熱の両方で生じ得るが、後者の場合にはより少ない量で生じた。これは、注入元素の優先的な蓄積ではなく、電離バランスの再編成として解釈される。