The retention of deuterium fuel during MAST discharges has been studied using the method of global gas balance. The results show that with inter-shot 4He-GDC, the total number of particles retained for a discharge increases with the total number of injected particles, and the total retention fraction stays very high, and can be almost 100%. However, it is observed that disruptions can reduce the wall inventory. With inter-shot 4He-GDC to recondition surfaces on MAST, the retention for all shots analysed has not been observed to saturate, while if there is no 4He-GDC before a shot, the following plasma density can become uncontrollable owing to lower wall pumping capacity. This indicates that a majority of injected particles is retained in the walls/divertor targets during each discharge and that most of them can be recovered with 4He-GDC, suggesting that on the short time-scale of MAST pulses, the particle balance is dominated by direct implantation of ions and neutral particles in shallow surface layers.
MAST放電中の重水素燃料の保持を、グローバルガスバランス法を用いて研究した。その結果、ショット間4He-GDC(グロー放電洗浄)により、放電中に保持される粒子の総数は注入粒子の総数とともに増加し、総保持率は非常に高く、ほぼ100%に達し得ることが示された。しかし、ディスラプション(崩壊)が壁インベントリを減少させ得ることも観測された。MASTにおいて表面を再調整するためのショット間4He-GDCでは、分析されたすべてのショットで保持が飽和することは観測されなかったが、ショット前に4He-GDCを行わない場合、壁のポンピング能力が低いため、その後のプラズマ密度が制御不能になる可能性がある。これは、各放電中に注入された粒子の大部分が壁/ダイバータターゲットに保持され、それらのほとんどが4He-GDCによって回収可能であることを示しており、MASTパルスの短い時間スケールでは、粒子バランスが浅い表面層へのイオンおよび中性粒子の直接注入によって支配されていることを示唆している。