Impurities in JT-60 were studied by visible and VUV spectroscopy over two periods of operation. The two periods were distinguished by the use of different first wall materials: from April 1985 to March 1987, TiC coated molybdenum was used as limiter material; from June to October 1987, graphite was used. Quantitative spectroscopic measurements of Zeff, impurity concentrations and radiated power losses were made for ohmically heated and neutral beam heated discharges with limiter and divertor configurations. In the first phase with metallic first wall material, oxygen, carbon and titanium were identified as the main plasma impurities. In neutral beam heated, diverted discharges, Zeff was 1.6 at e = 4 × 1019 m−3. The concentrations of oxygen, carbon and titanium were 1%, 0.1% and 0.006% of ne, respectively. In the second phase with graphite material, the metallic impurities were reduced, and the contribution of metallic impurities to the radiated power loss was less than 1%. However, Zeff increased up to 3 in neutral beam heated discharges. In limited plasmas, the concentrations of oxygen and carbon were 1% and 5%, respectively, at e = 4 × 1019 m−3; in diverted plasmas, these concentrations were 2% and 0.4% at the same e. The radiated power loss from the main plasma was 20–40% of the input power in neutral beam heated, limited discharges, and 7–25% in diverted discharges. The contributions of oxygen and carbon to the radiated power in limited discharges were comparable, and in diverted discharges the contribution of oxygen was dominant.
JT-60における不純物は、2つの運転期間にわたり可視およびVUV分光法によって研究された。この2つの期間は、使用された第一壁材料の違いによって区別される。1987年3月までの期間は、TiC被覆モリブデンがリミター材料として使用され、1987年6月から10月までは、グラファイトが使用された。オーム加熱および中性粒子ビーム加熱の放電において、リミター配位およびダイバータ配位で、Zeff、不純物濃度、および放射損失パワーの定量的分光測定が行われた。金属第一壁材料の第一期では、酸素、炭素、チタンが主要なプラズマ不純物として同定された。中性粒子ビーム加熱、ダイバータ配位の放電では、Zeffは電子密度4×1019 m−3において1.6であった。酸素、炭素、チタンの濃度は、それぞれ電子密度の1%、0.1%、0.006%であった。グラファイト材料の第二期では、金属不純物は低減され、放射損失パワーへの金属不純物の寄与は1%未満となった。しかしながら、Zeffは中性粒子ビーム加熱放電において3まで増加した。リミター配位の放電では、酸素と炭素の濃度は電子密度4×1019 m−3においてそれぞれ1%と5%であり、ダイバータ配位の放電では、同じ電子密度においてそれぞれ2%と0.4%であった。主プラズマからの放射損失パワーは、中性粒子ビーム加熱、リミター配位の放電では入力パワーの20〜40%であり、ダイバータ配位の放電では7〜25%であった。リミター配位の放電における放射パワーへの酸素と炭素の寄与は同等であり、ダイバータ配位の放電では酸素の寄与が支配的であった。