The radial density profiles of Ne10 + and Ne8 + have been measured with charge exchange recombination spectroscopy in an H-mode discharge in ASDEX Upgrade. When trying to fit the data with an impurity transport code that only takes electronic ionisation and recombination into account, the density of Ne8 + is too low by more than an order of magnitude indicating that an additional recombination mechanism must be at work. We ascribe the missing recombination channel to charge exchange (CX) reactions between neutral deuterium and the impurity ions, which has long been known to be a very efficient recombination reaction. Including the CX-reactions yields a good fit of the ionisation balance and delivers the neutral density profile in the pedestal, which is not known from other diagnostics. Here, the CX-reactions lead to a change of the ionisation balance on the whole flux surface and the measurement delivers a flux surface averaged neutral density with the exception of the region very close to the X-point. Furthermore, it leads to an increase of the pedestal radiation of neon since the partially ionised stages can emit line radiation. This amounts to an increase of the radiated power of neon inside of the separatrix by a factor of 5. A similar analysis was done for argon in an H-mode discharge dominated by Ar radiation. Only the CX-recombination in the pedestal can explain the radiated power inside the separatrix, which would be too low by a factor of 2.2 without CX. In addition, the radiances of VUV lines from many charge stages are much better fitted when including the CX-recombination. A simple projection of the impact of CX-recombination to the much hotter ITER pedestals shows that for elements up to Kr, a beneficial increase of edge radiated power per core radiated power and of radiated power per central dilution is obtained, while for Xe and especially for W the effect is weak.
Ne10+ および Ne8+ の動径密度分布は、ASDEX Upgrade における H モード放電において、荷電交換再結合分光法により測定された。電子衝突電離と再結合のみを考慮した不純物輸送コードでデータをフィットしようとすると、Ne8+ の密度は1桁以上低くなり、追加の再結合機構が働いていることを示している。我々は、欠落している再結合チャネルを、中性重水素と不純物イオンとの間の荷電交換(CX)反応に帰する。この反応は、非常に効率的な再結合反応であることが長い間知られている。CX反応を含めると、電離平衡の良好なフィットが得られ、他の診断装置からは知られていないペデスタル内の中性密度分布が得られる。ここでは、CX反応は全磁束面上の電離平衡の変化を引き起こし、測定により、X点に非常に近い領域を除いて、磁束面平均された中性密度が得られる。さらに、部分電離段階が線放射を放出できるため、これはネオンのペデスタル放射の増加をもたらす。これは、セパラトリックス内側のネオンの放射パワーが5倍に増加することに相当する。同様の解析が、Ar放射が支配的なHモード放電中のアルゴンについて行われた。ペデスタルにおけるCX再結合のみが、セパラトリックス内側の放射パワーを説明できる。CXがない場合、その放射パワーは2.2倍低すぎることになる。さらに、多くの電荷状態からのVUV線の放射輝度は、CX再結合を含めると、はるかによくフィットされる。はるかに高温のITERペデスタルに対するCX再結合の影響の単純な外挿は、Krまでの元素については、コア放射パワーあたりのエッジ放射パワーおよび中心希釈あたりの放射パワーの有益な増加が得られる一方、Xe、特にWについてはその効果が弱いことを示している。