The effects of resonant magnetic perturbation (RMP) field on impurity radiation, divertor footprint distribution, and core plasma transport are investigated in the detachment discharges of the Large Helical Device (LHD). The RMP with m/n = 1/1 mode creates an edge magnetic island in the stochastic layer, which enhances the impurity emission from low charge states, C2+ and C3+, and then triggers a detachment transition. Emission from the higher charge states, C4+ and C5+, implies enhanced penetration of impurities during the detachment phase with RMP. The toroidal divertor particle flux distribution exhibits n = 1 mode structure in both the attached and detached phases, but with a large toroidal phase shift between the two phases. The distribution in the attached phase is well correlated with the magnetic footprint of field line connection length calculated by the vacuum approximation. During the detached phase, however, the phase shift is not well explained by the vacuum approximation, where a significant plasma response to the external RMP is observed. The energy confinement time becomes systematically shorter with RMP application due to the shrinkage of plasma volume caused by the edge magnetic island. On the other hand, the pressure profile during detachment with RMP is found to be more peaked than without RMP. The analysis using the core transport code TASK3D, considering the heating profiles of neutral beam injection, shows no significant transport degradation during detachment with RMP application, even with the enhanced radiation, reduced divertor flux, and possible impurity penetration.
共鳴磁場摂動(RMP)が不純物放射、ダイバータフットプリント分布、およびコアプラズマ輸送に及ぼす影響が、大型ヘリカル装置(LHD)のディタッチメント放電において調査された。m/n = 1/1のRMPは、ストキャスティック層にエッジ磁気島を生成し、これが低電荷状態であるC2+およびC3+からの不純物放射を増強し、その後ディタッチメント遷移を誘発する。高電荷状態であるC4+およびC5+からの放射は、RMPを伴うディタッチメント相における不純物の浸透増強を示唆する。トロイダル方向のダイバータ粒子束分布は、アタッチメント相とディタッチメント相の両方においてn = 1モード構造を示すが、両相間で大きなトロイダル位相シフトが観測される。アタッチメント相における分布は、真空近似で計算された磁力線接続長の磁気フットプリントとよく相関する。しかし、ディタッチメント相では、位相シフトは真空近似では十分に説明できず、外部RMPに対する有意なプラズマ応答が観測される。エネルギー閉じ込め時間は、エッジ磁気島によるプラズマ体積の縮小のため、RMP印加により系統的に短くなる。一方、RMPを伴うディタッチメント中の圧力分布は、RMPなしの場合よりもピーキングが強まることが見出された。中性粒子ビーム入射の加熱分布を考慮したコア輸送コードTASK3Dを用いた解析では、放射の増強、ダイバータ粒子束の低減、および可能性のある不純物浸透にもかかわらず、RMP印加を伴うディタッチメント中に有意な輸送劣化は示されない。