In this contribution, we report on experiments performed in MAST to investigate dust creation, transport and influence on plasma performance. The exceptional diagnostic access of MAST allows stereoscopic imaging of dust particles' motion in both the divertor and the main chamber, utilizing fast infrared cameras. This technique allows the 3D trajectory of the particles to be reconstructed. Infrared imaging of dust creation during disruptions revealed an isotropic release of dust particles from the surface with very high velocities (up to 350 m s−1). Stereoscopic imaging has been used to study, for the first time, the mobilization and transport in the divertor plasmas of carbon and tungsten particles with known size distributions, which were introduced into the vessel through a divertor probe. A correlation between the carbon particle size and acceleration by the plasma is observed. Tungsten particles are found to move with lower velocities and experience lower acceleration and are found to be more prone to vertical motion towards the core plasma. In the case of large particles this can lead to early disruptions. Modelling of the dust injection experiments has been conducted using the DTOKS code in an attempt to validate the transport equations employed in the simulation.
本稿では、MASTにおいて実施したダストの生成、輸送、およびプラズマへの影響を調査する実験について報告する。MASTの優れた診断アクセスにより、高速赤外線カメラを用いたダイバータおよび主容器内でのダスト粒子の運動のステレオスコピックイメージングが可能となり、この手法により粒子の3次元軌道の再構築が可能となった。ディスラプション中のダスト生成の赤外線イメージングにより、表面からのダスト粒子の等方的な放出が、非常に高い速度（最大350 m s⁻¹）で観察された。ステレオスコピックイメージングを用いて、既知の粒径分布を持つ炭素およびタングステン粒子の、ダイバータプローブを通した容器内への導入による、ダイバータプラズマ中での移動および輸送を初めて研究した。炭素粒子の粒径とプラズマによる加速の間の相関が観察された。タングステン粒子はより低い速度で移動し、より低い加速度を示し、コアプラズマに向かう垂直方向の運動をより起こしやすいことが見出された。大きな粒子の場合、これは早期ディスラプションにつながる可能性がある。シミュレーションで用いられた輸送方程式の検証を目的として、DTOKSコードを用いたダスト入射実験のモデリングが実施された。