The increased low to high confinement mode (L to H-mode) power threshold in DIII-D low collisionality hydrogen plasmas (compared to deuterium) is shown to result from lower impurity (carbon) content, consistent with reduced (mass-dependent) physical and chemical sputtering of graphite. Trapped gyro-Landau fluid (TGLF) quasilinear calculations and local non-linear gyrokinetic CGYRO simulations confirm stabilization of ion temperature gradient (ITG) driven turbulence by increased carbon ion dilution as the most important isotope effect. In the plasma edge, electron non-adiabaticity is also predicted to contribute to the isotope dependence of thermal transport and , however its effect is subdominant compared to changes from impurity isotopic behavior. This L-H power threshold reduction with increasing carbon content at low collisionality is in stark contrast to high collisionality results, where additional impurity content appears to increase the power necessary for H-mode access.
DIII-Dの低衝突率水素プラズマ(重水素と比較して)における低閉じ込めから高閉じ込めモード(L to H-mode)遷移パワー閾値の上昇は、不純物(炭素)含有量が低いことに起因することが示され、これは黒鉛の(質量に依存する)物理的および化学的スパッタリングの減少と整合する。捕捉ジャイロ・ランダウ流体(TGLF)準線形計算と局所非線形ジャイロ運動論的CGYROシミュレーションは、炭素イオン希釈の増加によるイオン温度勾配(ITG)駆動乱流の安定化が最も重要な同位体効果であることを確認する。プラズマ周辺部では、電子の非断熱性も熱輸送および、の同位体依存性に寄与すると予測されるが、その効果は不純物の同位体的挙動による変化と比較して副次的である。低衝突率における炭素含有量の増加に伴うこのL-Hパワー閾値の低低下は、高衝突率の結果とは著しい対照をなし、そこでは追加の不純物含有量がHモードアクセスに必要なパワーを増加させるように見える。