Impurity transport in currentless Heliotron E plasmas is examined. The main aim of the experiment is to clarify the density dependence of impurity transport both in electron cyclotron heated (ECH) and neutral beam injected (NBI) plasmas. In experiments with a stationary electron density, the confinement time of impurities is determined as a function of the line averaged electron density. The inherent difference between ECH and NBI plasmas, observed in an earlier measurement, seems to have been masked by the operating conditions. From a direct comparison between NBI plasmas and simultaneous ECH and NBI heated plasmas of the same density, a pumping-out effect of impurities by the ECH pulse is established. From numerical analyses, the unexpected discrepancy between observed and calculated VUV spectral data can be explained by a charge exchange process. The observed impurity transport is found to be well described by a model which incorporates the effects of radial diffusion and inward convection. The inward flow does not seem to be due to the plasma potential because the flow is also observed in ECH plasmas where the heating power is expected to contribute to a reversed potential. The flow velocity is of the order of the classical friction between background ions and seems to play only a minor role in various aspects of impurity transport in NBI plasmas, such as impurity accumulation. The variety in impurity transport in Heliotron E plasmas is best understood by changes in the diffusion coefficient.
電流なしヘリオトロンEプラズマにおける不純物輸送を調べた。実験の主な目的は、電子サイクロトロン加熱（ECH）プラズマと中性粒子ビーム入射（NBI）プラズマの両方における不純物輸送の密度依存性を明らかにすることである。定常電子密度での実験において、不純物の閉じ込め時間は線平均電子密度の関数として決定される。以前の測定で観察されたECHプラズマとNBIプラズマの間の固有の差異は、運転条件によって隠されているように思われる。同密度のNBIプラズマとECH・NBI同時加熱プラズマの直接比較から、ECHパルスによる不純物の排出効果が確認された。数値解析から、観測されたVUVスペクトルデータと計算値との間の予期しない不一致は、電荷交換過程によって説明できることが示された。観測された不純物輸送は、動径拡散と内向き対流の効果を組み込んだモデルによってよく記述されることが見出された。内向きの流れは、加熱パワーが反転電位に寄与すると予想されるECHプラズマにおいても観測されるため、プラズマ電位に起因するものではないようである。流れの速度は背景イオン間の古典的摩擦のオーダーであり、NBIプラズマにおける不純物蓄積などの不純物輸送の様々な側面においてわずかな役割しか果たさないように思われる。ヘリオトロンEプラズマにおける不純物輸送の多様性は、拡散係数の変化によって最もよく理解される。