The MAST Upgrade Super-X divertor is typically seen to detach in steady state discharges. However, divertor re-attachment is observed to occur during fast transient heat loads. In this paper the effect of edge localised modes (ELMs) on the divertor are diagnosed on fast time scales with Thomson scattering and with a new ultrafast divertor spectroscopy (UFDS) diagnostic. The Thomson scattering data show full ionisation of the detached neutral buffer during large ELM events (2–3 kJ) in a ∼1 ms time window after ELMs. Plasma temperature at the strikepoint varies depending on the ELM size and timing reaching up to 10 eV, which is significantly higher than inter-ELM levels but much lower than the pedestal temperatures of ∼200 eV. The UFDS diagnostic allows determination of ELM induced reattachment (burn-through) by monitoring the spatial distribution of D2 Fulcher emission across the divertor. In this initial investigation the ELM energy and divertor neutral gas pressure () are hypothesised to be the most influential parameters on whether an ELM causes burn-through or not without extrinsic impurities. The relationship of these parameters to burn-through as measured by UFDS is examined by a database of ELMs from MAST-U pulses. For the MAST-U Super-X divertor, the required (in Pa) to buffer an ELM of energy (in kJ) is estimated to follow a limit of by a simple model, which is shown to agree well with the experimental results.
MASTアップグレードのスーパーXダイバータは、定常放電において典型的にデタッチメント状態を示す。しかし、高速の過渡熱負荷中にはダイバータのリアタッチメントが観測される。本論文では、エッジ局在モード（ELM）がダイバータに及ぼす影響を、トムソン散乱と新しい超高速ダイバータ分光（UFDS）診断装置を用いて高速時間スケールで診断する。トムソン散乱データは、ELM事象（2〜3 kJ）の後、約1 msの時間窓内で、デタッチした中性粒子バッファの完全電離を示す。ストライク点におけるプラズマ温度は、ELMの大きさとタイミングに依存して変化し、最大10 eVに達するが、これはインターバル期間のレベルよりも有意に高いものの、ペデスタル温度の約200 eVよりもはるかに低い。UFDS診断装置により、ダイバータ全体にわたるD₂フルチャー発光の空間分布を監視することで、ELM誘起リアタッチメント（バーンスルー）の判定が可能となる。この予備的調査では、ELMエネルギーとダイバータ中性ガス圧力が、外部不純物がない場合にELMがバーンスルーを引き起こすかどうかに最も影響を与えるパラメータであると仮定される。UFDSによって測定されたバーンスルーとこれらのパラメータとの関係は、MAST-UパルスからのELMデータベースによって検証される。MAST-UスーパーXダイバータでは、エネルギー（kJ単位）のELMをバッファするために必要な圧力（Pa単位）は、単純モデルにより、ある限界値に従うと推定され、これは実験結果とよく一致することが示される。