Experiments on trace argon impurity transport in L-mode discharges were performed on Korea superconducting tokamak advanced research (KSTAR) with electron cyclotron resonance heating (ECH). Ar emission was measured by soft x-ray (SXR) arrays and vacuum UV (VUV) diagnostics. A significant reduction in the core Ar emissivity was observed with core ECH. The reduction was the largest with on-axis heating and became smaller with outward heating positions. The diffusivity and convection velocity of Ar were obtained by analysis of the SXR data with the SANCO impurity transport code for the on-axis ECH and the non-ECH shots. In the on-axis ECH case, both diffusivity and convection velocity increased. Furthermore, the convection changed its direction from inward to outward in the plasma core (r/a < 0.3), resulting in a hollow profile of the total Ar density. Together with the reduction in the SXR signals, the hollow impurity profile in the core and the reversal of the convection velocity consistently confirm that ECH can reduce impurity accumulation in the core region. Neoclassical impurity transport and linear stability of micro-turbulence were calculated and discussed in relation to the possible transport mechanism.
Lモード放電における微量アルゴン不純物輸送の実験が、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECH)を用いて韓国超伝導トカマク先端研究(KSTAR)で実施された。Ar発光は、軟X線(SXR)アレイと真空紫外(VUV)診断装置によって測定された。コアECHにより、コアAr放射率の顕著な減少が観測された。その減少は、軸上加熱で最も大きく、加熱位置が外側になるにつれて小さくなった。Arの拡散係数と対流速度は、軸上ECHおよび非ECHショットについて、SANCO不純物輸送コードを用いたSXRデータの解析により得られた。軸上ECHの場合、拡散係数と対流速度の両方が増加した。さらに、プラズマコア(r/a < 0.3)において対流の方向が内向きから外向きに変化し、その結果、全Ar密度のホロー分布が生じた。SXR信号の減少とともに、コアにおけるホロー不純物分布と対流速度の反転は、ECHがコア領域における不純物蓄積を低減できることを一貫して確認するものである。新古典的不純物輸送と微視的乱流の線形安定性を計算し、可能性のある輸送メカニズムとの関連で議論した。