Experiments to combine a radiating divertor or mantle with high power, high βN plasma operation have successfully reduced the divertor heat flux by 40% but have also encountered several challenging problems. For example, injecting either neon or argon seed impurities have led both to significant fuel dilution of the core plasma and to the emergence of harmful tearing mode activity which compromised plasma beta and energy confinement time. Increased divertor closure resulted in more effective control over the injected seed impurity inventory, although it was also observed that small radial variations in the placement of the outer separatrix strike point within the DIII-D 'closed' divertor could lead to clear differences in the impurity build-up inside the core plasma. Active particle pumping of argon seed impurities through the divertor leg on the high-field side of a double-null divertor configuration showed little effect on seed impurity inventory and only modest control over the deuterium fuel inventory. Typically, 80% or greater of injected argon was removed by the corresponding cryo-pump on the low-field (outboard) side of that divertor, with the remaining argon being removed by the outboard cryo-pump from the opposite divertor. For single-null divertor cases, the contribution of the inner (high-field) cryo-pump to impurity and main-ion control appears to be complicated by the levels of divertor recycling and degree of divertor detachment. In general, divertor design that impedes the escape of seed impurities, plasma shaping that allows a higher stability limit, and electron cyclotron deposition profiles that prevent tearing mode onset and impede impurity accumulation in the core are under consideration for addressing the issues presented in this paper.
放射ダイバータまたはマントルを高パワー、高βNプラズマ運転と組み合わせる実験は、ダイバータ熱流束を40%低減することに成功したが、いくつかの困難な問題にも遭遇している。例えば、ネオンまたはアルゴンのシード不純物を注入すると、コアプラズマの顕著な燃料希釈と、プラズマベータおよびエネルギー閉じ込め時間を損なう有害なティアリングモード活動の発生の両方が引き起こされた。ダイバータの閉鎖性の向上により、注入されたシード不純物インベントリのより効果的な制御がもたらされたが、DIII-Dの「閉鎖型」ダイバータ内における外側セパラトリックスのストライク点の配置の小さな径方向の変動が、コアプラズマ内部の不純物蓄積に明確な差異をもたらし得ることも観察された。ダブルヌルダイバータ配位の高磁場側のダイバータレッグを通したアルゴンシード不純物の能動的粒子排気は、シード不純物インベントリにはほとんど効果がなく、重水素燃料インベントリに対してはわずかな制御しか示さなかった。典型的には、注入されたアルゴンの80%以上が、そのダイバータの低磁場（アウトボード）側にある対応するクライオポンプによって除去され、残りのアルゴンは反対側のダイバータのアウトボードクライオポンプによって除去された。シングルヌルダイバータの場合、不純物および主イオン制御に対する内側（高磁場）クライオポンプの寄与は、ダイバータリサイクリングのレベルとダイバータデタッチメントの程度によって複雑になるようである。一般に、シード不純物の排出を妨げるダイバータ設計、より高い安定性限界を可能にするプラズマ形状、およびティアリングモードの発生を防ぎコアにおける不純物蓄積を妨げる電子サイクロトロン堆積分布が、本論文で提示された問題に対処するために検討されている。