A simple technique for reducing the re-cycling rate and impurity concentration in a tokamak plasma is described. An active metal coating, in this case titanium, evaporated onto the surface of the vacuum vessel, provides a trap for neutral hydrogen and impurity atoms which would otherwise freely penetrate the plasma. With this treatment, the plasma density decays with time after the ionization of the initial filling gas is completed, in contrast to typical standard discharges which have a rising density throughout the entire period of the discharge, indicating a large gas influx. These discharges are observed to have resistances close to that of a pure hydrogen plasma, Zeff ≃ 1.0. There is a corresponding reduction in the intensity of highly ionized spectral lines of oxygen and iron as evidence of reduced impurity concentrations. The value of the effective ion charge, Zeff, can be varied, by pulsing controlled amounts of impurity gases into the hydrogen plasma.
トカマクプラズマにおける再循環率と不純物濃度を低減するための簡単な手法について述べる。この場合チタンである活性金属被覆を真空容器の表面に蒸着すると、そうでなければプラズマ中に自由に侵入するであろう中性水素および不純物原子のトラップが提供される。この処理により、プラズマ密度は初期充填ガスの電離が完了した後、時間とともに減衰する。これは、放電の全期間を通じて密度が上昇し続け、大きなガス流入を示す典型的な標準放電とは対照的である。これらの放電は、純水素プラズマの抵抗に近い抵抗を有し、Zeff ≃ 1.0 であることが観測される。不純物濃度の低下の証拠として、酸素および鉄の高電離スペクトル線の強度にも対応する減少が見られる。実効イオン電荷 Zeff の値は、水素プラズマ中に制御された量の不純物ガスをパルス注入することによって変化させることができる。