Recent experiments on DIII-D point to the importance of two factors in determining how effectively the deuterium particle inventory in a tokamak plasma can be controlled through pumping at the divertor target(s): (1) the divertor magnetic balance, i.e. the degree to which the divertor topology is single-null or double-null (DN) and (2) the direction of the of B × ∇B ion drift with respect to the X-point(s). Changes in divertor magnetic balance near the DN shape have a much stronger effect on the particle exhaust rate at the inner divertor target(s) than on the particle exhaust rate at the outer divertor target(s). The particle exhaust rate for the DN shape is strongest at the outer strike point opposite the B × ∇B ion particle drift direction. Our data suggests that the presence of B × ∇B and E × B ion particle drifts in the scrape-off layer and divertor(s) play an important role in the particle exhaust rates of DN and near-DN plasmas. Particle exhaust rates are shown to depend strongly on the edge (pedestal) density. These results have implications for particle control in ITER and other future tokamaks.
最近のDIII-Dにおける実験は、トカマクプラズマ中の重水素粒子インベントリがダイバータターゲットでのポンピングによってどの程度効果的に制御できるかを決定する際に、2つの要因が重要であることを示している:(1) ダイバータ磁気バランス、すなわちダイバータトポロジーがシングルヌルかダブルヌル(DN)である程度、および (2) X点に対するB × ∇Bイオンドリフトの方向。DN形状付近でのダイバータ磁気バランスの変化は、外側ダイバータターゲットでの粒子排気速度よりも、内側ダイバータターゲットでの粒子排気速度にはるかに強い影響を与える。DN形状での粒子排気速度は、B × ∇Bイオン粒子ドリフト方向と反対側の外側ストライク点で最も強い。我々のデータは、スクレイプオフ層およびダイバータにおけるB × ∇BおよびE × Bイオン粒子ドリフトの存在が、DNおよびDNに近いプラズマの粒子排気速度において重要な役割を果たすことを示唆している。粒子排気速度は、エッジ(ペデスタル)密度に強く依存することが示されている。これらの結果は、ITERおよび他の将来のトカマクにおける粒子制御に影響を及ぼす。