The transport of argon as trace impurity has been investigated in electron cyclotron resonance heated L-mode discharges at ASDEX Upgrade to test recent theories predicting the rise of an outward impurity convection. The profiles of the argon transport coefficients for r/a < 0.65 have been determined by analysing the linear flux–gradient dependence of the total argon ion density evolution after the puff. A new methodology to experimentally obtain the total impurity ion density from the integrated use of two spectroscopic diagnostic and the 1D impurity transport code STRAHL has been developed. Results confirm the enhancement in diffusivity and the rise of the positive convection observed in previous studies, but show for the first time how these effects are strongly localized around the electron cyclotron resonance heating deposition radius. These experimental results are found to be in promising qualitative agreement with a set of quasi-linear gyrokinetic simulations with the code GS2.
アルゴン微量不純物の輸送が、ASDEX Upgradeにおける電子サイクロトロン共鳴加熱Lモード放電において、外向き不純物輸送の上昇を予測する最近の理論を検証するために調査された。r/a < 0.65におけるアルゴン輸送係数は、パフ後の全アルゴンイオン密度時間発展の線形フラックス-勾配依存性を解析することにより決定された。全不純物イオン密度を実験的に得るための新しい方法論が、2つの分光学診断法と1次元不純物輸送コードSTRAHLの統合的利用により開発された。結果は、以前の研究で観測された拡散係数の増大と正の対流速度の上昇を確認したが、これらの効果が電子サイクロトロン共鳴加熱の堆積半径付近に強く局在していることを初めて示した。これらの実験結果は、コードGS2を用いた一連の準線形ジャイロ運動論シミュレーションと有望な定性的一致を示すことが見出された。