The hydrogen isotope effects of particle transport were studied in the hydrogen and deuterium dominant plasmas of the Compact Helical System (CHS). Longer decay time of electron density after the turning-off of the gas puffing was observed in the deuterium dominant plasma suggesting that the recycling was higher and/or the particle confinement was better in the deuterium dominant plasma. Density modulation experiments showed the quantitative difference of the particle transport coefficients. Density was scanned from 0.8 × 1019 m−3 to 4 × 1019 m−3 under the same magnetic field and almost the same heating power. In the low density regime (line averaged density < 2.5 × 1019 m−3), the lower particle diffusivity and the larger inwardly directed core convection velocity was observed in the deuterium dominant plasma, while in the high density regime (line averaged density >2.5 × 1019 m−3) no clear difference was observed. This result indicates that the isotope effects of particle transport exist only in the low density regime. Comparison with neoclassical transport coefficients showed that the difference of particle transport is likely to be due to the difference of turbulence driven anomalous transport. Linear character of the ion scale turbulence was studied. The smaller linear growth rate qualitatively agreed with the reduced particle transport in the deuterium dominant plasma of the low density regime.
水素および重水素主体プラズマにおける粒子輸送の同位体効果を、コンパクトヘリカルシステム（CHS）において研究した。ガス入射停止後の電子密度の減衰時間は重水素主体プラズマにおいて長く、重水素主体プラズマではリサイクリングが高い、および／または粒子閉じ込めが優れていることを示唆した。密度変調実験により、粒子輸送係数の定量的な差異が明らかになった。密度は、同一の磁場およびほぼ同一の加熱パワー条件下で、0.8×10¹⁹ m⁻³から4×10¹⁹ m⁻³の範囲で走査された。低密度領域（線平均密度＜2.5×10¹⁹ m⁻³）では、重水素主体プラズマにおいてより低い粒子拡散係数とより大きな内向き対流速度が観測された一方、高密度領域（線平均密度＞2.5×10¹⁹ m⁻³）では明確な差異は観測されなかった。この結果は、同位体効果が低密度領域においてのみ粒子輸送に存在することを示している。新古典輸送係数との比較から、粒子輸送の差異は乱流駆動異常輸送の差異に起因する可能性が高いことが示された。イオンスケールの乱流の線形成長率の研究では、低密度領域の重水素主体プラズマにおける粒子輸送の低減と、より小さい線形成長率が定性的に一致した。