Characteristics of edge-localized mode (ELM) energy and particle losses in type-I ELMy H-mode plasmas on ASDEX Upgrade are investigated by a large data set with as much as possible independent variations in engineering parameters. A statistically unbiased estimate for ELM energy and particle losses has been employed to remove the diagnostic noise as much as possible. The data set shows that the ELM energy loss decreases with the pedestal density or collisionality. However, the role of plasma shape, especially, triangularity, as an explicit parameter is revealed. Elevated triangularity leads to lower ELM frequency and larger ELM energy loss significantly exceeding that simply expected from the increased pedestal pressure in high triangularity plasmas at a fixed power. The observed larger ELM energy drop at higher triangularity involves the ELM perturbations of the electron temperature profile across an ELM that extend radially more inward, suggesting that there is a direct effect of plasma shape on ELM energy losses. It is found that the fraction of ELM loss power does not remain constant but the increased pedestal collisionality enhances the transport level between ELMs and reduces the ELM loss power. The ELM particle flux at fixed power rises with increasing gas fuelling rate. On the other hand, at fixed gas puff, an inverse proportionality between ELM frequency and ELM particle loss roughly holds despite of a large variation of power. When the particle flux near the separatrix is enhanced, the increase of ELM frequency and the reduction of ELM loss power caused by the increased collisionality lead to the reduction of ELM energy loss so that the energy balance could be sustained.
ASDEX Upgradeにおけるtype-I ELMy Hモードプラズマ中のエッジ局在モード(ELM)のエネルギー損失と粒子損失の特性を、可能な限り独立した工学パラメータの大規模データセットを用いて調査した。診断ノイズを可能な限り除去するため、ELMのエネルギー損失と粒子損失に対する統計的に偏りのない推定を行った。データセットは、ELMエネルギー損失がペデスタル密度または衝突頻度とともに減少することを示している。しかしながら、プラズマ形状、特に三角形度が明示的なパラメータとして明らかになった。高い三角形度は、固定パワーにおいて高いペデスタル圧力から単純に予想される値を大幅に超える、より低いELM周波数とより大きなELMエネルギー損失をもたらす。高い三角形度で観測されるより大きなELMエネルギー低下は、ELM中の電子温度摂動のプロファイルがより内側の半径方向に広がることを伴い、プラズマ形状がELMエネルギー損失に直接的な影響を与えることを示唆している。ELM損失パワーの割合は一定ではなく、ペデスタル衝突頻度の増加がELM間の輸送を強化し、ELM損失パワーを低減することが見出された。ELM粒子フラックスは、固定パワーにおいてガス入射速度の増加とともに上昇する。一方、固定ガス入射では、ELM周波数とELM粒子損失の間には、パワーの大きな変動にもかかわらず、ほぼ反比例の関係が成り立つ。セパラトリックス近傍の粒子フラックスが増強されると、衝突頻度の増加によって引き起こされるELM周波数の上昇とELM損失パワーの低減がELMエネルギー損失の減少をもたらし、その結果、エネルギー収支が維持され得る。