Impurity transport in the scrape-off layer (SOL) has been studied in ohmically heated discharges of the HL-2A tokamak based on space-resolved vacuum ultraviolet spectroscopy. The vertical profile (from the plasma center to the lower X-point) of carbon emissions of CIII (977 Å: 2s2 1S0-2s2p ) and CIV (1548 Å: 2s 2S-2p 2P) as well as the ratio of CIV to CIII were measured to investigate the edge impurity transport with relation to impurity source locations and sputtering characteristics. The experimental result shows that the impurity profile in the SOL has been clearly changed against different source locations. The emission of CIII and CIV from the mid-plane is stronger than that from the X-point when the impurity source is located at the divertor plate. The profile becomes flat as a result. When the impurity source changes to the dome source, the profile clearly changes to a slightly peaked one, indicating the edge carbon emission at the X-point is stronger than the mid-plane. The change to the limiter source makes the profile further peaked by increasing the carbon emission at the X-point. In the case of the dome impurity source, the intensity of CIII/ne and CIV/ne, normalized to line-averaged electron density, ne, decreases with ne at low ne (ne ⩽ 2.6 × 1019 m−3) and becomes saturated at high ne (ne > 2.6 × 1019 m−3). In contrast, the ratio of CIV to CIII increases with ne at low ne and starts to decrease at high ne. A numerical simulation with 3D edge plasma transport code, EMC3-EIRENE, suggests that a poloidal asymmetry in the impurity flow profile and an enhanced physical sputtering play an important role in the edge impurity distribution, particularly in the screening efficiency of C2+ and C3+ ions in the SOL region of the HL-2A tokamak.
スクレイプオフ層（SOL）における不純物輸送は、HL-2Aトカマクのオーム加熱放電において、空間分解真空紫外分光法に基づいて研究されてきた。炭素発光CIII（977 Å: 2s2 1S0-2s2p ）およびCIV（1548 Å: 2s 2S-2p 2P）の垂直方向プロファイル（プラズマ中心から下部X点まで）と、CIV対CIIIの比を測定し、不純物源位置およびスパッタリング特性に関連する周辺不純物輸送を調査した。実験結果は、SOLにおける不純物プロファイルが異なる不純物源位置に対して明確に変化することを示している。不純物源がダイバータ板に位置する場合、ミッドプレーンからのCIIIおよびCIVの発光はX点からの発光よりも強い。その結果、プロファイルは平坦になる。不純物源がドーム源に変わると、プロファイルは明確にわずかにピークを持つ形状に変化し、X点における周辺炭素発光がミッドプレーンよりも強いことを示している。リミッタ源への変更は、X点における炭素発光を増加させることにより、プロファイルをさらにピーク状にする。ドーム不純物源の場合、線平均電子密度neに規格化されたCIII/neおよびCIV/neの強度は、低いne（ne ⩽ 2.6 × 1019 m−3）ではneとともに減少し、高いne（ne > 2.6 × 1019 m−3）では飽和する。対照的に、CIV対CIIIの比は、低いneではneとともに増加し、高いneでは減少し始める。3次元周辺プラズマ輸送コードEMC3-EIRENEによる数値シミュレーションは、不純物流プロファイルにおけるポロイダル非対称性と強化された物理スパッタリングが、周辺不純物分布、特にHL-2AトカマクのSOL領域におけるC2+およびC3+イオンの遮蔽効率において重要な役割を果たすことを示唆している。