The Type I ELM behavior in ASDEX Upgrade with full W plasma facing components is studied in terms of time scales and energy losses for a large set of shots characterized by similar operational parameters but different nitrogen seeding rate and input power. ELMs with no nitrogen can have two typical behaviors, that can be classified depending on their duration, the long and the short ELMs.The work shows that both short and long ELMs have a similar first phase, but the long ELMs are characterized by a second phase with further energy losses. The second phase disappears when nitrogen is seeded with a flux rate above 1022 (e s−1). The phenomenon is compatible with a threshold effect. The presence of the second phase is related to a high divertor/scrape-off layer (SOL) temperature and/or to a low pedestal temperature.The ELM energy losses of the two phases are regulated by different mechanisms. The energy losses of the first phase increase with nitrogen which, in turn, produce the increase of the pedestal temperature. So the energy losses of the first phase are regulated by the pedestal top parameters and the increase with nitrogen is due to the decreasing pedestal collisionality. The energy losses of the second phase are related to the divertor/SOL conditions. The long ELMs energy losses increase with increasing divertor temperature and with the number of the expelled filaments.In terms of the power lost by the plasma, the nitrogen seeding increases the power losses of the short ELMs. The long ELMs have a first phase with power losses comparable to the short ELMs losses. Assuming no major difference in the wetted area, these results suggest that (i) the nitrogen might increase the divertor heat fluxes during the short ELMs and that (ii) the long ELMs, despite the longer time scale, are not beneficial in terms of divertor heat loads.
完全なWプラズマ対向機器を備えたASDEX UpgradeにおけるType I ELM挙動を、類似した運転パラメータを持つが窒素入射率と入力電力が異なる多数のショットについて、時間スケールとエネルギー損失の観点から研究した。窒素を含まないELMは2つの典型的な挙動を示すことがあり、それらはその持続時間によって分類でき、長時間ELMと短時間ELMに分けられる。本研究は、長時間ELMと短時間ELMの両方が類似した第一相を持つが、長時間ELMはさらなるエネルギー損失を伴う第二相によって特徴づけられることを示している。第二相は、窒素が1022 (e s−1)以上のフラックス率で入射されると消失する。この現象は閾値効果と整合的である。第二相の存在は、高いダイバータ/スクレイプオフ層(SOL)温度および/または低いペデスタル温度に関連している。2つの相のELMエネルギー損失は異なるメカニズムによって制御されている。第一相のエネルギー損失は窒素とともに増加し、これは順にペデスタル温度の増加をもたらす。したがって、第一相のエネルギー損失はペデスタル頂部パラメータによって制御され、窒素による増加はペデスタル衝突度の低下に起因する。第二相のエネルギー損失はダイバータ/SOL条件に関連している。長時間ELMのエネルギー損失は、ダイバータ温度の上昇および放出されたフィラメントの数とともに増加する。プラズマによる損失電力の観点では、窒素入射は短時間ELMの電力損失を増加させる。長時間ELMは、短時間ELMの損失に匹敵する電力損失を伴う第一相を持つ。濡れ面積に大きな差がないと仮定すると、これらの結果は、(i)窒素が短時間ELM中のダイバータ熱流束を増加させる可能性があり、(ii)長時間ELMは、より長い時間スケールにもかかわらず、ダイバータ熱負荷の観点では有益ではないことを示唆している。