Knowledge of the edge ion temperature (Ti) is important to understand the edge physics in fusion plasmas. The Ti edge profile has been successfully measured at W7-X in an island divertor configuration using a retarding field analyzer probe on a reciprocating manipulator. The experimental observations show that in the standard configuration, an ion temperature shoulder at the plasma boundary has been observed near the location where a sudden change of the magnetic field connection length appears in the scrape-off layer (SOL) region. The value of the Ti shoulder was observed to be dependent on the edge island structure modified by the control coils, SOL kinetic power, and electron density. A significant reduction and flattening in the edge ion temperature profile has been also observed during the nitrogen seeding from the upper horizontal divertor port. In addition, the edge ion-to-electron temperature ratio has been calculated, which gradually increases with the major radius and decreases with the normalized ion collisionality. An extended two-point model including upstream ion temperature is introduced to understand the experimental measurement.
端部イオン温度(Ti)の知識は、核融合プラズマにおける端部物理を理解するために重要である。Ti端部プロファイルは、往復マニピュレータ上の遅延電場分析器プローブを用いて、アイランドダイバータ配位のW7-Xにおいて首尾よく測定されている。実験観測によると、標準配位では、スクレイプオフ層(SOL)領域において磁場連結長の急激な変化が現れる位置の近傍で、プラズマ境界にイオン温度ショルダーが観測されている。Tiショルダーの値は、制御コイルによって修正された端部アイランド構造、SOL運動パワー、および電子密度に依存することが観測された。また、上部水平ダイバータポートからの窒素シーディング中に、端部イオン温度プロファイルの顕著な低減と平坦化が観測されている。さらに、端部イオン対電子温度比が計算され、これは主半径とともに徐々に増加し、規格化イオン衝突度とともに減少する。上流イオン温度を含む拡張ツーポイントモデルが、実験測定を理解するために導入されている。