The intrinsic impurity content of molybdenum and carbon was measured in the Alcator C-Mod tokamak using low resolution, multilayer mirror (MLM) spectroscopy ( Delta lambda ~1-10 AA). Molybdenum was the dominant high-Z impurity and originated from the molybdenum armour tiles covering all of the plasma facing surfaces (including the inner column, the poloidal divertor plates and the ion cyclotron resonant frequency (ICRF) limiter) at Alcator C-Mod. Despite the all metal first wall, a carbon concentration of 1 to 2% existed in the plasma and was the major low-Z impurity in Alcator C-Mod. Thus, the behaviour of intrinsic molybdenum and carbon penetrating into the main plasma and the effect on the plasma must be measured and characterized during various modes of Alcator C-Mod operation. To this end, soft X-ray extreme ultraviolet (XUV) emission lines of charge states, ranging from hydrogen-like to helium-like lines of carbon (radius/minor radius, r/a~1) at the plasma edge to potassium to chlorine-like (0.4<r/a<0.6) and magnesium- to sodium-like (r/a<0.4) lines of molybdenum in the main plasma, were measured using a novel, low resolution, photometrically calibrated polychromator with MLMs as dispersive elements. The MLM spectra were investigated in detail, and comparisons with high resolution spectroscopy were made. The utility of low resolution spectroscopy to diagnose tokamak plasmas is presented, and meaningful information about impurity behaviour was obtainable owing to the specific choice of the observed spectral regions. Ab initio physics rates from the HULLAC atomic physics package were input into the collisional radiative (CR) model and the multiple ionization state transport (MIST) code, and both MIST and the CR model were used in the interpretation of the molybdenum spectrum. The carbon spectrum was interpreted using the MIST code and the direct impact rates of Itikawa (Itakawa, Y., et al., At Data Nucl. Data Tables 33 (1985) 149), which were incorporated into the collisional radiative model. The intrinsic i
アルカトルC-Modトカマクにおいて、モリブデンと炭素の固有不純物含有量を、低分解能多層膜ミラー(MLM)分光法(Δλ〜1-10 Å)を用いて測定した。モリブデンは主要な高Z不純物であり、アルカトルC-Modのすべてのプラズマ対向面(内側ダイバータ板、ポロイダルダイバータ板、イオンサイクロトロン周波数(ICRF)リミターを含む)を覆うモリブデン製アーマータイルに由来するものであった。全金属第一壁にもかかわらず、プラズマ中には1〜2%の炭素濃度が存在し、これがアルカトルC-Modにおける主要な低Z不純物であった。したがって、主プラズマ中に侵入する固有のモリブデンと炭素の挙動、およびプラズマへの影響は、アルカトルC-Modの様々な運転モードにおいて測定・特性評価されなければならない。この目的のために、プラズマ周辺部の水素様からヘリウム様の炭素輝線(半径/小半径、r/a〜1)から、主プラズマ中のカリウム様から塩素様(0.4<r/a<0.6)、およびマグネシウム様からナトリウム様(r/a<0.4)のモリブデン輝線までの電荷状態の軟X線極端紫外(XUV)発光線を、分散素子としてMLMを用いた新規の低分解能・測光較正済みポリクロメータを用いて測定した。MLMスペクトルを詳細に調査し、高分解能分光法との比較を行った。低分解能分光法によるトカマクプラズマ診断の有用性が示され、観測スペクトル領域の適切な選択により、不純物挙動に関する有意義な情報が得られた。HULLAC原子物理パッケージからの第一原理物理レートを衝突放射(CR)モデルおよび多重電離状態輸送(MIST)コードに入力し、MISTとCRモデルの両方をモリブデンスペクトルの解釈に用いた。炭素スペクトルは、MISTコードと、衝突放射モデルに組み込まれたItakawa(Itakawa, Y., et al., At Data Nucl. Data Tables 33 (1985) 149)の直接衝撃レートを用いて解釈された。固有のi