Previous work carried out in the ASDEX Upgrade tokamak on the role of the edge radial electric field and ion heat flux in the L-H transition physics in deuterium plasmas has been extended in hydrogen plasmas. Similar discharges were performed in the two gases providing a detailed comparison of the edge kinetic profiles and heat fluxes in L-mode up to the L-H transition, as the heating power is increased. At the L-H transition, the edge ion heat flux just inside the separatrix is about two times higher in hydrogen than in deuterium. However, the ion plasma parameters at the plasma edge, Ti and , as well as the radial electric field well, are found to be very similar in the two gases. The transport analysis based on this data reveals that, at the L-H transition, the ion heat transport at the plasma edge is about two times higher in hydrogen than in deuterium, in agreement with the well-known isotope effect of confinement and transport. This indicates that the higher power threshold in hydrogen is mainly due to the higher ion heat transport in this gas.
ASDEX UpgradeトカマクにおけるL-H遷移の物理学における周辺電場およびイオン熱流束の役割について、重水素プラズマで行われた以前の研究を水素プラズマに拡張した。両ガス種において同様の放電を行い、加熱パワーを増大させた際のLモードからL-H遷移までの周辺運動量プロファイルと熱流束の詳細な比較を行った。L-H遷移時において、セパラトリックス直内側の周辺イオン熱流束は、重水素よりも水素の方が約2倍高いことが観測された。しかしながら、周辺イオン温度Tiおよび径方向電場の井戸構造などのイオンプラズマパラメータは、両ガス種で非常に類似していることが見出された。このデータに基づく輸送解析により、L-H遷移時における周辺イオン熱輸送は、重水素よりも水素の方が約2倍高いことが明らかになり、これはよく知られた閉じ込めの同位体効果と一致する。この結果は、水素における高いL-H遷移パワー閾値が、主にこのガス種における高いイオン熱輸送に起因することを示している。