Measurement of ion dynamics is of great importance to the study of plasma exhaust and impurity particle flows in the scrape-off-layer (SOL) and divertor in magnetic confinement experiments. Doppler coherence imaging spectroscopy (CIS) is a passive optical diagnostic that produces 2D images of line-integrated ion flow velocity. Doppler CIS flow measurements of neutral deuterium and impurities were conducted for the first time in the divertor of the medium-sized tokamak experiment ASDEX Upgrade. A detailed sightline, emission and magnetic field analysis was undertaken to identify location and direction of flows. Under the assumption of toroidal axisymmetry, they revealed mainly parallel impurity flows in the proximity of the X-point and target plates on the order of 20 km s−1. Two Doppler CIS systems are currently set up for the optimized stellarator Wendelstein 7-X (W7-X). The main task of this diagnostic will be the measurement of impurity ion flows in one of the island divertors of W7-X. EMC3-EIRENE simulations have been carried out to estimate the flow behaviour in the W7-X SOL.
イオン動力学の計測は、磁場閉じ込め核融合実験におけるスクレイプオフ層(SOL)およびダイバータ内のプラズマ排気流と不純物粒子の研究にとって極めて重要である。ドップラーコヒーレンスイメージング分光法(CIS)は、視線方向に積分されたイオン流速の2次元画像を生成する受動的光学診断法である。中性重水素および不純物のドップラーCISフロー計測は、中型トカマク実験装置ASDEX Upgradeのダイバータにおいて初めて実施された。流れの位置と方向を特定するために、詳細な視線、発光、および磁場解析が行われた。トロイダル軸対称性を仮定した結果、X点およびターゲット板近傍において、主に20 km s⁻¹のオーダーの平行方向の不純物流が明らかになった。現在、最適化ステラレータWendelstein 7-X(W7-X)用に2つのドップラーCISシステムが設置されている。この診断法の主な目的は、W7-Xのアイランドダイバータの1つにおける不純物イオン流の計測である。W7-XのSOLにおける流れの挙動を評価するために、EMC3-EIRENEシミュレーションが実施されている。