Recombination in a helium and helium-hydrogen plasma wasexperimentally investigated in the linear divertor simulatorNAGDIS-II. To identify the physical mechanisms, electron-ionrecombination (EIR) and molecular assisted recombination (MAR), theplasma parameters in the recombining region have been measured. Weused spectroscopic techniques on the basis of continuum emission andline emission from highly excited levels due to EIR and Langmuir probes. The dependence of the plasmaparameters on the neutral pressure in a pure helium plasma and in ahelium-hydrogen mixture shows clearly that recombination is caused bydifferent processes in the two cases. In a pure helium plasma aroll-over and a following decrease of the electron density as well asa monotonic decrease of the electron temperature down to 0.1 eV wereobserved when increasing the helium pressure. Here EIR is therecombination mechanism. Conversely, when hydrogen is added to thehelium plasma, the electron density decreases monotonically while thecentral electron temperature remains above 1 eV. This particularbehaviour in the helium-hydrogen plasma can only be explained by thedominant action of MAR.
ヘリウムおよびヘリウム-水素プラズマにおける再結合を、線状ダイバータシミュレータNAGDIS-IIにおいて実験的に調査した。物理メカニズムを特定するため、再結合領域におけるプラズマパラメータを測定した。連続発光および高励起準位からの線発光に基づく分光法とラングミュアプローブを用いた。純ヘリウムプラズマおよびヘリウム-水素混合プラズマにおけるプラズマパラメータの中性ガス圧力依存性は、2つの場合で再結合が異なるプロセスによって引き起こされることを明確に示している。純ヘリウムプラズマでは、ヘリウム圧力の増加に伴い、電子密度のロールオーバーとその後の減少、ならびに電子温度の0.1 eVまでの単調な減少が観測された。ここではEIRが再結合メカニズムである。逆に、ヘリウムプラズマに水素を添加すると、電子密度は単調に減少する一方、中心電子温度は1 eV以上に留まる。ヘリウム-水素プラズマにおけるこの特異な挙動は、MARの支配的作用によってのみ説明可能である。