This paper compares the effects of divertor geometry on particle exhaust characteristics during the suppression of ELM using resonant magnetic perturbations (RMPs) on DIII-D. The subject is timely, particularly for ITER, because the combination of techniques to control or mitigate ELMs and control particle exhaust can provide confidence in the ability of an external pumping system to fully remove the particle exhaust. The differences between an open and closed divertor magnetic topology show a strong coupling of the perturbed strikepoint to the pumping manifold in closed divertor configurations, which can increase the particle exhaust by a factor of four. There is also an observed dependence on q95 in this configuration, which is a common feature of RMP ELM suppression. Neutral density in both the active and non-active divertors is seen to increase during the RMP in the ISS configuration, and edge plasma conditions (i.e. ne,sep and midplane profile of Dα) are seen to increase in the closed divertor configuration. Finally, the pumping exhaust is also shown to have a strong dependence on local measurements of the recycling flux. These observations, when taken as a whole, point to a substantial change in the plasma edge conditions, i.e. near the LCFS, throughout the poloidal cross-section of the vacuum vessel. This is coincident with the application of the RMP affecting the pumping capability of the system.
本論文は、DIII-Dにおける共鳴磁場摂動(RMP)を用いたELM抑制中の粒子排気に対するダイバータ形状の影響を比較するものである。このテーマは、特にITERにとって時宜を得たものである。なぜなら、ELMを制御・緩和する技術と粒子排気を制御する技術の組み合わせは、外部ポンプシステムが粒子排気を完全に除去する能力に確信をもたらすことができるからである。開放型と閉鎖型のダイバータ磁気トポロジーの違いは、閉鎖型ダイバータ配位において摂動を受けたストライク点とポンプマニホールドの強い結合を示しており、これにより粒子排気を4倍に増加させることができる。また、この配位ではq95への依存性も観測されており、これはRMPによるELM抑制の一般的な特徴である。ISS配位では、RMP印加中に活性ダイバータと非活性ダイバータの両方で中性粒子密度の増加が観測され、閉鎖型ダイバータ配位では周辺プラズマ条件(すなわちne,sepおよびDαの赤道面プロファイル)の増加が見られる。最後に、ポンプ排気はリサイクリング束の局所測定値に強く依存することも示されている。これらの観測結果を総合すると、真空容器のポロイダル断面全体にわたって、プラズマ周辺部(すなわちLCFS近傍)の条件が大幅に変化していることを示している。これは、システムのポンプ能力に影響を及ぼすRMPの印加と同時に発生するものである。