The magnitude of plasma contact with main-wall surfaces is examined on the DIII-D poloidal divertor tokamak. A 'window-frame' technique has been developed for axisymmetric surfaces to provide measurements of total plasma flux (ions s−1) to the walls, Iwall. Despite the use of a separatrix-wall gap that is 2–3 times the radial e-folding length of the plasma parameters near the separatrix, increasing e-folding lengths away from the separatrix result in an Iwall of similar magnitude to the ion flux received by the divertor plate, Idiv. The Iwall/Idiv ratio increases strongly with line-averaged density and ranges from ∼0.1–0.2 with attached outer divertor plasmas to ∼1 with detached divertor plasmas. These observations hold during core density scans in both low (L-mode) and high (H-mode) confinement energy confinement regimes, and their importance to core fuelling and impurities is discussed. It is found that the magnitude of Iwall cannot be accurately measured by arbitrary main chamber D-α views due to the strong poloidal and toroidal asymmetry of the plasma contact. However D-α measurements reflect the relative trends of main-chamber recycling. Based on scrape-off layer (SOL) profiles in the shadow of the main-wall baffle, the far SOL cross-field particle transport is best described as convective with an effective velocity ∼100 m s−1.
主壁表面へのプラズマ接触の大きさを、DIII-Dポロイダルダイバータトカマクにおいて調べた。軸対称表面に対する「窓枠」法を開発し、壁への全プラズマ束(イオン毎秒)Iwallの測定を可能にした。セパラトリックスと壁の間隔がセパラトリックス近傍のプラズマパラメータの動径方向e-folding長の2〜3倍であるにもかかわらず、e-folding長がセパラトリックスから離れるにつれて増加する結果、Iwallはダイバータ板が受けるイオン束Idivと同程度の大きさとなる。Iwall/Idiv比は線平均密度とともに強く増加し、外側ダイバータが付着したプラズマでは約0.1〜0.2、ダイバータが非接触となったプラズマでは約1に達する。これらの観測結果は、低閉じ込め(Lモード)および高閉じ込め(Hモード)の両エネルギー閉じ込め領域におけるコア密度スキャン中に得られたものであり、コアへの燃料供給と不純物に関するそれらの重要性について議論する。Iwallの大きさは、主室の任意のD-α視線測定では正確に評価できないことが判明した。これは、プラズマと壁の接触がポロイダル方向およびトロイダル方向に強く非対称であるためである。しかしながら、D-α測定は主室リサイクリングの相対的な傾向を反映する。主壁バッフルの影におけるスクレイプオフ層(SOL)プロファイルに基づくと、遠SOLの横断磁場粒子輸送は、実効速度約100 m s⁻¹の対流輸送として最もよく記述される。