Analysis of the divertor edge localized mode (ELM) electron temperature at a uniquely high temporal resolution (10−5 s) was reported at the JET tokamak (Guillemaut et al 2018 Nucl. Fusion58 066006). By collecting divertor probe data obtained during many dozens of ELMs, the conditional-average (CAV) technique yields surprisingly low peak electron temperatures, far below the pedestal ones (70%–99% reduction!) which we, however, question. This result was interpreted through the collisional free-streaming kinetic model of ELMs, by a transfer of most of the electron energy to ions, implying a high tungsten sputtering for unmitigated ELMs in future fusion devices like ITER. Recently, direct microsecond temperature measurements on the COMPASS tokamak, however, showed that the electron temperature peak of ELM filaments measured in the divertor is reduced by less than a third with respect to the pedestal one. This was further confirmed by a dedicated 1D particle-in-cell (PIC) simulation and tends to prove that the pedestal electrons can transfer only their parallel energy to ions (due to low collisionality), thus less than a third, as is predicted by the collisionless free-streaming model. This finding strongly contradicts the JET observations. We have therefore compared the CAV to the direct (microsecond) ball-pen and Langmuir probes measurements in COMPASS and found very good agreement between them. Revisiting the aforementioned JET CAV analysis indeed shows that the electron temperatures are much higher than previously reported, close to those predicted by the PIC simulation, and thus the ion energy seems to not significantly increase in the scrape-off layer.
ダイバータにおける周辺局在モード(ELM)電子温度の解析が、JETトカマクにおいて特異的に高い時間分解能(10−5 s)で報告された(Guillemaut et al 2018 Nucl. Fusion58 066006)。多数のELMの間に得られたダイバータプローブデータを収集することにより、条件付き平均(CAV)法は、驚くほど低いピーク電子温度、すなわちペデスタル温度をはるかに下回る値(70%–99%の減少!)を与えるが、我々はこれを疑問視する。この結果は、ELMの衝突性自由ストリーミング運動論モデルを通じて、電子エネルギーの大部分がイオンに移動することによって解釈され、ITERのような将来の核融合装置における未緩和ELMに対して高いタングステンスパッタリングを示唆するものであった。しかしながら、最近のCOMPASSトカマクにおける直接的なマイクロ秒温度測定は、ダイバータで測定されたELMフィラメントの電子温度ピークがペデスタル温度に対して3分の1未満しか減少しないことを示した。これは、専用の1D粒子インセル(PIC)シミュレーションによってさらに確認され、ペデスタル電子は(低い衝突性のため)その平行エネルギーのみをイオンに移動でき、したがって非衝突性自由ストリーミングモデルによって予測されるように3分の1未満であることを証明する傾向がある。この発見はJETの観測と強く矛盾する。したがって我々は、COMPASSにおけるCAVと直接(マイクロ秒)ボールペンおよびラングミュアプローブ測定を比較し、それらの間に非常に良い一致を見出した。前述のJET CAV解析を再検討すると、電子温度は以前に報告されたものよりはるかに高く、PICシミュレーションで予測されたものに近く、したがってイオンエネルギ-はスクレイプオフ層で有意に増加しないように思われる。