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Investigation into ion edge temperature behaviour using CER spectroscopy at DIII-D

W. Mandl, K.H. Burrell, R.J. Groebner, J. Kim, R.P. Seraydarian, M.R. Wade, J.T. Scoville1995年被引用 4Nuclear FusionIF 3出版社

Measurements with high spatial resolution in the neighbourhood of the separatrix show edge ion temperatures in the 1-2 keV range, exceeding the electron temperature substantially, in neutral beam heated H mode discharges on DIII-D. Charge exchange recombination (CER) spectroscopy on light ions such as He2+ and C6+ is used to measure ion temperature, ion density and poloidal and toroidal plasma rotation profiles. Near the separatrix the spatial resolution of the measurements is a few millimetres. The scale length for the edge ion temperature gradient is found to be about one third of the poloidal gyroradius, i.e. a factor of 2 to 3 longer than the neoclassical scale length. The electron temperatures at the plasma edge are substantially ( approximately=1 keV) lower than the ion temperatures. Outside the separatrix, T1 is also found to be higher than Te. We investigate the power balance globally and locally at the plasma edge. It is found that the high heat transfer from the ions to the electrons, just inside the separatrix, can be balanced by local ion heating due to neutral beam absorption

日本語訳

セパラトリックス近傍における高空間分解能測定により、DIII-Dの中性粒子加熱Hモード放電において、端部イオン温度が1〜2 keVの範囲にあり、電子温度を大幅に上回ることが示された。He²⁺やC⁶⁺などの軽イオンに対するチャージ交換再結合(CER)分光法を用いて、イオン温度、イオン密度、およびポロイダル・トロイダル方向のプラズマ回転分布を測定した。セパラトリックス近傍では、測定の空間分解能は数ミリメートルである。端部イオン温度勾配のスケール長は、ポロイダルジャイロ半径の約3分の1であることが見出された。すなわち、新古典スケール長の2〜3倍に相当する。セパラトリックス外側では、電子温度はイオン温度よりも大幅に低く(約1 keV)、T_iはT_eよりも高いことが確認された。プラズマ端部におけるパワーバランスを全体および局所的に評価した結果、セパラトリックス直内側では、イオンから電子への高い熱輸送が、中性粒子ビーム吸収による局所的なイオン加熱によってバランスされ得ることが示された。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

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DIII-D
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