In the TEXTOR tokamak, experiments were performed to simultaneously determine the molecular, atomic and total particle flux of deuterium in front of a graphite limiter, the temperature of which can be controlled independently of the plasma conditions. With rising limiter temperatures, TTL, but constant plasma conditions an increase in Balmer emission and a decrease in Fulcher-band emission were observed. This variation is associated with a change in the type of released species: molecules dominate at low temperatures (550 K < TTL < 1100 K), whereas at temperatures TTL ⩾ 1100 K the direct atomic release starts to become important. The total number of deuterons remains constant for all temperatures. Since not all molecules dissociate into two potentially radiating atoms, it is necessary to take into account the ratio of atoms to molecules when deducing the total particle flux from the Balmer emission. We present a spectroscopic method which allows the determination of the atomic, molecular and total deuterium particle flux and which also gives effective conversion factors, (S/XB)eff, to deduce the total deuterium flux from Balmer-α emission alone.Analysis of the spectroscopic data of both species can be performed to determine the rotational and vibrational populations for the molecules by means of Fulcher-α spectroscopy, and the penetration depth and energy for the atoms using Balmer spectroscopy. This further analysis gives additional information about the release mechanism, showing that both species, atoms and molecules, are released predominantly as thermalized particles.
TEXTORトカマクにおいて、黒鉛リミターの前面での重水素の分子、原子、および全粒子フラックスを同時に決定するための実験が実施された。リミターの温度はプラズマ条件とは独立に制御可能である。リミター温度TTLの上昇に伴い、プラズマ条件が一定であるにもかかわらず、バルマー発光の増加とフルチャー帯発光の減少が観測された。この変化は、放出される粒子種の変化と関連している。すなわち、低温(550 K < TTL < 1100 K)では分子が支配的であるのに対し、TTL ⩾ 1100 K の温度では直接的な原子放出が重要になり始める。全重水素粒子数はすべての温度で一定に保たれる。すべての分子が2つの潜在的に放射する原子に解離するわけではないため、バルマー発光から全粒子フラックスを推定する際には、原子と分子の比を考慮する必要がある。我々は、原子、分子、および全重水素粒子フラックスの決定を可能にする分光法を提示し、さらにバルマーα発光のみから全重水素フラックスを推定するための実効変換係数(S/XB)effも提供する。両種の分光データの解析により、フルチャーα分光法を用いた分子の回転および振動分布の決定と、バルマー分光法を用いた原子の侵入深さおよびエネルギーの決定が可能である。このさらなる解析は、放出機構に関する追加情報を与え、原子と分子の両方が主として熱化粒子として放出されることを示している。