Conditions similar to those at the end of the divertor leg in a tokamak were replicated in the linear plasma machine Magnum-PSI. The neutral pressure in the target chamber is then increased to cause the target to transition from an attached to a detached state. Superimposed to this steady state regime, edge localised mode (ELM)-like pulses are reproduced, resulting in a sudden increase in plasma temperature and density, such that the heat flux increases transiently by half an order of magnitude. Visible light emission, target thermography, and Thomson scattering are used to demonstrate that the higher the neutral pressure the more energy is removed from the ELM-like pulse in the volume. If the neutral pressure is sufficiently high, the ELM-like pulse can be prevented from affecting the target and the plasma energy is fully dissipated in the volume instead (ID 4 in table 1). The visible light images allow the division of the ELM-plasma interaction process of ELM energy dissipation into 3 'stages' ranging from no dissipation to full dissipation (the target plasma is detached). In the second publication related to this study, spectroscopic data is analysed with a Bayesian approach, to acquire insights into the significance of molecular processes in dissipating the plasma energy and particles.
トカマクのダイバータレッグ終端と同様の条件が、線形プラズマ装置Magnum-PSIにおいて再現された。その後、ターゲットチャンバー内の中性粒子圧力を上昇させ、ターゲットをアタッチ状態からデタッチ状態へ遷移させた。この定常状態に重畳して、周辺局在モード(ELM)類似パルスが再現され、プラズマ温度と密度が急激に増加し、その結果、熱流束が一時的に一桁の半分だけ増加する。可視光発光、ターゲットサーモグラフィー、およびトムソン散乱を用いて、中性粒子圧力が高いほど、ELM類似パルスから体積内でより多くのエネルギーが除去されることを実証した。中性粒子圧力が十分に高い場合、ELM類似パルスがターゲットに影響を及ぼすのを防ぐことができ、代わりにプラズマエネルギーは体積内で完全に散逸される(表1のID 4)。可視光画像により、ELMエネルギーの散逸というELM-プラズマ相互作用過程を、散逸なしから完全散逸(ターゲットプラズマはデタッチ状態)までの3つの「段階」に分類することができる。この研究に関連する2番目の論文では、プラズマエネルギーと粒子の散逸における分子過程の重要性についての知見を得るために、分光データがベイズ的アプローチで解析されている。