The impact of lithium (Li) on plasma performance was investigated at the ASDEX Upgrade tokamak, which features a full tungsten wall. Li pellets containing 1.6 × 1020 Li atoms were launched with a speed of 600 m s−1 to achieve deep penetration into the plasma and minimize the impact on the first wall. Homogeneous transient Li concentrations in the plasma of up to 15% were established. The Li sustainment time in the plasma decreased with an increasing heating power from 150 to 40 ms. Due to the pellet rate being restricted to 2 Hz, no Li pile-up could take place. No significant positive impact on plasma properties, as reported from other tokamak devices, could be found; the Li pellets rather caused a small reduction in plasma energy, mainly due to enhanced radiation. Due to pellet injection, a short-lived Li layer was formed on the plasma-facing components, which lasted a few discharges and led to moderately beneficial effects during plasma start-up. Most pellets were found to trigger type-I ELMs, either by their direct local perturbation or indirectly by the altered edge conditions; however, reliability was less than 100%.
リチウム(Li)がプラズマ性能に与える影響を、全面タングステン壁を備えたASDEX Upgradeトカマクにおいて調査した。1.6×10^20個のLi原子を含むLiペレットを秒速600 mで入射し、プラズマへの深い浸入を実現するとともに、第一壁への影響を最小限に抑えた。プラズマ中の均一な過渡的Li濃度は最大15%に達した。プラズマ中のLi持続時間は、加熱パワーの増加に伴い150 msから40 msに減少した。ペレット速度が2 Hzに制限されたため、Liの蓄積は起こらなかった。他のトカマク装置で報告されているような、プラズマ特性への有意な正の影響は見いだせなかった。むしろLiペレットは、主に放射損失の増加により、プラズマエネルギーのわずかな減少を引き起こした。ペレット入射により、プラズマ対向部品上に短命なLi層が形成され、これは数回の放電にわたって持続し、プラズマ立ち上げ中に中程度の好ましい効果をもたらした。ほとんどのペレットは、直接的な局所摂動または周辺条件の変化を介して間接的に、タイプI ELMを引き起こすことがわかったが、その信頼性は100%未満であった。