The isotope ratio RI=D/(H+D) was measured during ohmic discharges in the magnetically diverted tokamak TdeV, using spectroscopy (Halpha and Dalpha ), gas analysis (H2, HD and D2), mass analysis of charge exchange neutrals, and detection of H and D in a collector probe, in the course of four different experimental phases: (I) 'dynamical' isotope switchover of the fuelling gas during a discharge, (II) shot-to-shot evolution with pure D2 fuelling, (III) same with walls conditioned by D2 glow discharge, and (IV) 'dynamical' switchover combined with divertor biasing and pumping. The different values obtained for RI are compared and analysed in terms of the particle recycling properties of the device. The dynamical scenario (phase I) revealed a lack of equilibrium between the edge and core isotopic composition that is an indication of the degree to which the particle flux is amplified by recycling in the vicinity of surfaces. The phase II results were fitted to a model which yielded an estimate of the magnitude of the wall inventory available for recycling. In phase III, the effectiveness of conditioning was assessed. Phase IV revealed an even more pronounced disequilibrium than phase I, and demonstrated the power of divertor biasing and pumping in exhausting the wall inventory and controlling the isotope ratio.
同位体比 RI=D/(H+D) は、磁気ダイバータ配位のトカマクTdeVにおけるオーミック放電中に、分光法(Hα および Dα)、ガス分析(H2、HD および D2)、荷電交換中性粒子の質量分析、ならびにコレクタープローブ中の H および D の検出を用いて測定された。測定は、4つの異なる実験段階において実施された:(I)放電中の燃料ガスの「動的」同位体切替、(II)純 D2 燃料によるショット間の時間発展、(III)D2 グロー放電による壁調整を施した同条件、および(IV)ダイバータ配位でのバイアス印加とポンピングを組み合わせた「動的」切替。得られた RI の異なる値は、装置の粒子リサイクリング特性の観点から比較・分析された。動的シナリオ(段階 I)では、エッジとコアの同位体組成間の非平衡が明らかになり、これは表面近傍でのリサイクリングによる粒子フラックスの増幅の程度を示す指標となった。段階 II の結果はモデルに適合され、リサイクリングに利用可能な壁内インベントリの大きさの推定が得られた。段階 III では、壁調整の有効性が評価された。段階 IV では、段階 I よりも顕著な非平衡が明らかになり、ダイバータのバイアス印加とポンピングが壁内インベントリの排気と同位体比の制御に有効であることが実証された。