There is an increasing body of evidence that the energy lost from diverted tokamak plasmas due to edge localized mode (ELM) activity may not be confined solely to deposition on divertor components. Plasma-facing surfaces in the main confinement chamber also appear to intercept significant fluxes. Whilst this is of no practical consequence for the operation of present day facilities, concerns are being raised over the possible impact on future devices, in which ELMs carrying higher energies are expected. A key parameter required in this assessment is the energy transported by ions in the ELM as it moves through the scrape-off layer (SOL). This contribution presents the first known direct experimental demonstration that ELM events can convect ions with considerable energies to regions in the far SOL. These measurements, obtained on the JET tokamak with an ion energy analyser probe, are combined with a recently developed SOL transient model to show that the ions can, indeed, reach first limiting surfaces with energies that are a considerable fraction (∼50%) of those found in the H-mode edge pedestal region. This experiment–theory comparison supports a picture of the ELM in which filaments of hot plasma originating in the pedestal region dissipate energy primarily through parallel losses to the divertor targets during their radial propagation across the SOL.
周辺局在モード(ELM)活動によるダイバータトカマクプラズマからのエネルギー損失が、ダイバータ構成部品への堆積のみに限定されないという証拠が増えつつある。主真空容器内のプラズマ対向面もまた、有意なフラックスを捕捉しているように見える。これは現在の装置の運転にとっては実用的な影響はないものの、より高いエネルギーを伴うELMが予想される将来の装置への影響可能性について懸念が提起されている。この評価に必要な主要パラメータは、ELMがスクレイプオフ層(SOL)を移動する際にイオンによって輸送されるエネルギーである。本稿は、ELM事象が遠方SOLの領域へイオンを対流輸送し得ることを示す、初の直接的な実験的実証を提示する。JETトカマクにおいてイオンエネルギー分析プローブを用いて得られたこれらの測定結果は、最近開発されたSOL過渡モデルと組み合わせることで、イオンが実際に、Hモード端部ペデスタル領域で見られるエネルギーのかなりの割合(∼50%)を持つエネルギーで、最初の制限面に到達し得ることを示す。この実験と理論の比較は、ペデスタル領域に起源を持つ高温プラズマのフィラメントが、SOLを横断する径方向伝播の間に、主としてダイバータ標的への平行損失を通じてエネルギーを散逸するというELMの描像を支持するものである。