Achieving impurity and helium ash control is a crucial issue in the path towards fusion-grade magnetic confinement devices, and this is particularly the case of helical reactors, whose low-collisionality ion-root operation scenarios usually display a negative radial electric field which is expected to cause inwards impurity pinch. In this work we discuss, based on experimental measurements and standard predictions of neoclassical theory, how plasmas of very low ion collisionality, similar to those observed in the impurity hole of the large helical device (Yoshinuma et al and The LHD Experimental Group 2009 Nucl. Fusion49 062002, Ida et al and The LHD Experimental Group 2009 Phys. Plasmas16 056111 and Yokoyama et al and LHD Experimental Group 2002 Nucl. Fusion42 143), can be an exception to this general rule, and how a negative radial electric field can coexist with an outward impurity flux. This interpretation is supported by comparison with documented discharges available in the International Stellarator-Heliotron Profile Database, and it can be extrapolated to show that achievement of high ion temperature in the core of helical devices is not fundamentally incompatible with low core impurity content.
不純物およびヘリウム灰の制御を達成することは、核融合グレードの磁場閉じ込め装置への道筋における決定的な課題であり、これは特にヘリカル炉の場合に当てはまる。ヘリカル炉の低衝突度イオンルート運転シナリオは通常、内方向の不純物ピンチを引き起こすと予想される負の径方向電場を示すためである。本稿では、実験計測と新古典理論の標準的な予測に基づいて、大型ヘリカル装置の不純物ホールで観測されたものと類似した、非常に低いイオン衝突度のプラズマ（YoshinumaらおよびLHD実験グループ 2009 Nucl. Fusion49 062002、IdaらおよびLHD実験グループ 2009 Phys. Plasmas16 056111、ならびにYokoyamaらおよびLHD実験グループ 2002 Nucl. Fusion42 143）が、この一般的な規則の例外となり得る方法、および負の径方向電場が外方向の不純物フラックスと共存し得る方法について議論する。この解釈は、国際ステラレータ・ヘリオトロンプロファイルデータベースで入手可能な記録された放電との比較によって裏付けられており、ヘリカル装置のコアにおける高温イオンの達成が、低いコア不純物含有量と根本的に両立しないわけではないことを示すために外挿することができる。