There is currently both considerable interest in the physics of ELM transport in the scrape-off layer (SOL) and concern over the impact of the ELM power and particle loads on the divertor targets of future fusion reactors. This paper describes some experimental observations of the reaction of target floating potentials and currents during ELMs in TCV, relying principally on fast measurements of these parameters using tile embedded Langmuir probe arrays. Clear evidence is presented for rapid modifications in the local target floating potentials occurring long before the characteristic rise of hydrogenic excitation emission due to local recycling provoked by the arrival at the target of the ELM ion flux. This precursor activity appears to be synchronous with the growth of MHD modes in the main chamber. Simple conditional averaging is used to derive a 'coherent ELM' and thus generate the radial distribution of the current to probes held at the target potential. At some locations, the coherent ELM can also be used to estimate the time evolution of the local target electron temperature, density and power flux, even though these quantities are not directly measured. The time delays between the reactions of currents, floating potentials and derived temperature are consistent with the expections of recently published kinetic simulations of ELM energy transport down a one-dimensional SOL plasma. The strong potential variations observed during the ELM are the result of current flows at the targets. These currents are generally of opposite sign at inner and outer divertors and are thus consistent, at least in part, with a thermoelectric origin in which the driven current is produced by an in/out divertor temperature asymmetry near the strike point of nearly a factor 2, probably due to the generation of divertor asymmetries by the ELM heat pulse. Such asymmetries are commonly observed in low to medium density L-modes for the particular TCV magnetic equilibrium studied in this paper. The total current balance during the ELM is satisfied only to within a factor 2, so that, whilst some of the driven current flows parallel to field lines in the SOL, there is an apparent additional negative current to the inner divertor during the ELM whose origin remains unexplained. It might, however, be due, in part, to increased plasma–wall interaction in the main chamber during the ELM event.
現在、スクレイプオフ層（SOL）におけるELM輸送の物理に対する関心はかなり高く、また将来の核融合炉のダイバータターゲットに対するELMパワーおよび粒子負荷の影響に関する懸念も大きい。本論文では、TCVにおけるELM中のターゲット浮遊電位および電流の応答に関するいくつかの実験的観測結果について述べる。主に、タイル埋込型ラングミュアプローブアレイを用いたこれらのパラメータの高速測定に依拠している。ELMイオンフラックスのターゲットへの到達による局所リサイクリングに伴う水素発光の特徴的な上昇に先立って、局所ターゲット浮遊電位に急速な変化が生じるという明確な証拠が示されている。この前駆的活動は、主プラズマ領域におけるMHDモードの成長と同期しているように見える。単純な条件付き平均法を用いて「コヒーレントELM」を導出し、それによってターゲット電位に保持されたプローブにおける電流の径方向分布を生成する。いくつかの位置では、コヒーレントELMを用いて、局所ターゲット電子温度、密度、およびパワーフラックスの時間発展を推定することもできる。ただし、これらの量は直接測定されるものではない。電流、浮遊電位、および導出された温度の応答間の時間遅れは、1次元SOLプラズマに沿ったELMエネルギー輸送に関する最近発表された運動論的シミュレーションの予測と一致している。ELM中に観測される大きな電位変動は、ターゲットにおける電流フローの結果である。これらの電流は、内側および外側ダイバータにおいて一般に逆符号であり、したがって、少なくとも部分的には、ほぼ2倍の大きさの内外ダイバータ温度非対称性によって駆動される電流が生成される熱電起源と整合的である。この温度非対称性は、おそらくELM熱パルスによるダイバータ非対称性の生成に起因する。このような非対称性は、本論文で研究された特定のTCV磁気平衡における低から中密度のLモード放電で一般的に観測される。ELM中の全電流バランスは2倍の範囲内でのみ満たされており、したがって、駆動電流の一部はSOL内の磁力線に沿って流れるものの、ELM中には内側ダイバータへの見かけ上の追加の負電流が存在し、その起源は未解明のままである。ただし、これは主プラズマ領域におけるプラズマ・壁相互作用の増大に一部起因する可能性がある。