The paper describes the effect of the isotopic mass on plasma parameters as observed in the ASDEX tokamak. The paper comprises Ohmic as well as L mode, H mode and H* mode scenarios. The measurements reveal that the ion mass is a substantial and robust parameter, which affects all the confinement times (energy, particle and momentum) in the whole operational window. Both core properties such as the sawtooth repetition time and edge properties such as the separatrix density change with the isotopic mass. Specific emphasis is given to the edge parameters and changes of the edge plasma due to different types of wall conditioning, such as carbonization and boronization. The pronounced isotope dependences of the edge and divertor parameters are explained by the secondary effect of different power fluxes into the scrape-off layer plasma and onto the divertor plates. Finally, the observations serve to test different transport theories. With respect to the ion temperature gradient driven turbulence, the isotope effect is also studied in pellet refuelled discharges with peaked density profiles. The results from ASDEX are compared with the results from other experiments
本論文は、ASDEXトカマクで観測されたプラズマパラメータに対する同位体質量の効果について述べている。本論文は、オーミック、ならびにLモード、Hモード、H*モードのシナリオを含む。測定結果は、イオン質量が、全運転領域においてすべての閉じ込め時間(エネルギー、粒子、運動量)に影響を与える、重要かつ頑健なパラメータであることを示している。鋸歯状振動の繰り返し時間のような中心部の特性と、セパラトリクス密度のような周辺部の特性の両方が、同位体質量とともに変化する。特に、周辺パラメータと、カーボナイゼーションやボロナイゼーションなどの異なる種類の壁調整による周辺プラズマの変化に重点が置かれている。周辺およびダイバータパラメータの顕著な同位体依存性は、スクレイプオフ層プラズマへの、およびダイバータ板への異なるパワーフラックスの二次的効果によって説明される。最後に、これらの観測結果は、さまざまな輸送理論を検証するために役立つ。イオン温度勾配駆動乱流に関して、同位体効果は、ピークした密度分布を持つペレット補充放電においても研究されている。ASDEXの結果は、他の実験の結果と比較される。