In this work, evidence is presented that detachment of the outer divertor leg leads to a reduction of electron density and neutral pressure in the high-field side (HFS) scrape-off layer (SOL) of the ASDEX Upgrade (AUG) and DIII-D tokamaks with ion drift directed toward the X-point (favorable configuration). These results are observed across multiple diagnostics and without the use of impurity seeding to reach detachment. In AUG, outer divertor leg detachment correlates with a decrease in electron density near the separatrix at the inner midplane, measured with HFS reflectometry. A concurrent reduction in inner divertor density and neutral pressure at the inner target is observed using divertor Thomson scattering and neutral pressure gauges. These effects are present in both L- and H-mode plasmas. In DIII-D, a similar reduction is detected through analysis of line-integrated hydrogenic emission measured by multiple diagnostics in the HFS SOL close to the separatrix. The consistent trends in both devices indicate that high electron density and strong hydrogenic emissivity in the HFS SOL are common features of H-mode plasmas in the favorable configuration, independent of wall material and divertor geometry. In L-mode plasmas, the reduction in electron density and neutral pressure is not observed in DIII-D, possibly due to differences in wall material. These results emphasize the importance of the divertor state in determining the two-dimensional neutral distribution and edge fueling.
本研究では、イオンドリフトがX点方向を向いた（好適配位）ASDEX Upgrade（AUG）およびDIII-Dトカマクの高磁場側（HFS）スクレイプオフ層（SOL）において、外側ダイバータレッグのデタッチメントが電子密度と中性粒子圧力の減少をもたらすという証拠が示される。これらの結果は、複数の診断装置にわたって観測され、またデタッチメントに到達するための不純物シーディングを用いずに得られた。AUGでは、外側ダイバータレッグのデタッチメントは、HFS反射計測で測定された内側中平面のセパラトリクス近傍における電子密度の減少と相関する。同時に、内側ダイバータ密度と内側ターゲットにおける中性粒子圧力の減少が、ダイバータトムソン散乱と中性粒子圧力計を用いて観測される。これらの効果はLモードおよびHモードプラズマの両方で見られる。DIII-Dでは、セパラトリクスに近いHFS SOLにおいて複数の診断装置で測定された線積分水素発光の解析を通じて、同様の減少が検出される。両装置における一貫した傾向は、HFS SOLにおける高い電子密度と強い水素発光率が、壁材料やダイバータ形状に依存せず、好適配位におけるHモードプラズマの共通の特徴であることを示している。Lモードプラズマでは、DIII-Dにおいて電子密度と中性粒子圧力の減少は観測されず、おそらく壁材料の違いによるものと考えられる。これらの結果は、二次元の中性粒子分布と周辺燃料供給を決定する上でのダイバータ状態の重要性を強調する。