The installation of a new poloidal charge exchange recombination spectroscopy (CXRS) diagnostic at ASDEX Upgrade (AUG) has enabled the determination of the radial electric field, Er, using the radial force balance of impurity ions. Er has been derived from charge exchange (CX) spectra measured on different impurity species, such as He2+, B5+, C6+ and Ne10+. The resulting Er profiles are found to be identical within the uncertainties regardless of the impurity species used, thus, demonstrating the validity of the diagnostic technique. The Er profile has been compared to the main ion pressure gradient term, which is found to be the dominant contribution at the plasma edge, thus, supporting that the Er well is created by the main ion species. The Er profile has been measured in different confinement regimes including L-, I- and H-mode. The depth of the Er well and the magnitude of the Er shear are correlated with the ion pressure at the pedestal top. The temporal evolution of the measured CX profiles and the resulting Er have been studied during an edge-localized mode (ELM) cycle. At the ELM crash, the Er minimum is less deep resulting in a reduction of the E × B shear. Within 2 ms after the ELM crash, the edge kinetic profiles have nearly recovered and the Er well is observed to recover simultaneously. In high density type-I ELM mitigated H-mode plasmas, obtained via externally applied magnetic perturbations (MPs) with toroidal mode number n = 2, no clear effect on Er due to the MPs has been observed.
ASDEX向上装置(AUG)における新しいポロイダル荷電交換再結合分光(CXRS)診断の設置により、不純物イオンの動径力平衡を用いた動径電場Erの決定が可能となった。Erは、He2+、B5+、C6+、Ne10+などの異なる不純物種で測定された荷電交換(CX)スペクトルから導出された。得られたErプロファイルは、使用した不純物種によらず不確かさの範囲内で同一であることが見出され、したがって、この診断手法の有効性が実証された。Erプロファイルは主イオン圧力勾配項と比較され、これはプラズマ周辺部で支配的な寄与であることが見出され、したがって、Er井戸が主イオン種によって生成されることを支持する。Erプロファイルは、Lモード、Iモード、Hモードを含む異なる閉じ込め状態で測定された。Er井戸の深さとErシアの大きさは、ペデスタルトップでのイオン圧力と相関がある。測定されたCXプロファイルと結果として得られるErの時間発展を、周辺局在モード(ELM)周期中に調べた。ELMクラッシュ時には、Erの極小値は浅くなり、その結果E×Bシアが減少する。ELMクラッシュ後2ミリ秒以内に、周辺部の運動学的プロファイルはほぼ回復し、Er井戸も同時に回復することが観測された。トロイダルモード数n=2の外部印加磁気摂動(MP)によって得られた高密度タイプI ELM緩和Hモードプラズマでは、MPによるErへの明確な影響は観測されなかった。