Ammonia formation was studied in a series of dedicated nitrogen seeded H-mode discharges at ASDEX Upgrade. The evolution of ammonia formation was investigated with a reference phase before the seeding, and a long, stable flat-top nitrogen-seeded phase. It was monitored with divertor spectroscopy and analysis of the exhaust gas. The amount of the detected ammonia increased continuously over the course of five discharges with the same nitrogen seeding rate. The same trend was observed in the nitrogen density in the core plasma, as measured by charge exchange recombination spectroscopy and other signals, linked to the effects of nitrogen seeding. The results show that the rate of ammonia formation exhibited the same trend as the nitrogen density in the plasma. This density, in turn, was strongly influenced by the nitrogen wall inventory. The spatial distribution of the detected ammonia suggests that a significant contribution to the net ammonia formation is made in plasma-shaded areas, through surface reactions of neutral species.
アンモニア生成は、ASDEX Upgradeにおける一連の専用窒素シーディングHモード放電において研究された。アンモニア生成の時間発展は、シーディング前の参照位相と、長く安定したフラットトップの窒素シーディング位相を用いて調査された。アンモニア生成は、ダイバータ分光法と排気ガス分析によって監視された。同じ窒素シーディング率での5回の放電にわたって、検出されたアンモニア量は連続的に増加した。同じ傾向が、電荷交換分光法および他のシグナルによって測定されたコアプラズマ中の窒素密度についても観察された。アンモニア生成率は、プラズマ中の窒素密度と同じ傾向を示すことが見出された。この窒素密度は、今度は、壁の窒素インベントリに強く影響された。検出されたアンモニアの空間分布は、正味のアンモニア生成への重要な寄与が、プラズマ遮蔽領域における中性粒子の表面反応を通じて生じることを示唆している。