Particle, electric charge and power fluxes for type-I ELMy H-modes are measured in the divertor of the ASDEX Upgrade tokamak by triple Langmuir probes, shunts, infrared (IR) thermography and spectroscopy. The discharges are in the medium to high density range, resulting in predominantly convective edge localized modes (ELMs) with moderate fractional stored energy losses of 2% or below. Time resolved data over ELM cycles are obtained by coherent averaging of typically one hundred similar ELMs, spatial profiles from the flush-mounted Langmuir probes are obtained by strike point sweeps. The application of simple physics models is used to compare different diagnostics and to make consistency checks, e.g. the standard sheath model applied to the Langmuir probes yields power fluxes which are compared with the thermographic measurements. In between ELMs, Langmuir probe and thermography power loads appear consistent in the outer divertor, taking into account additional load due to radiation and charge exchange neutrals measured by thermography. The inner divertor is completely detached and no significant power flow by charged particles is measured. During ELMs, quite similar power flux profiles are found in the outer divertor by thermography and probes, albeit larger uncertainties in Langmuir probe evaluation during ELMs have to be taken into account. In the inner divertor, ELM power fluxes from thermography are a factor 10 larger than those derived from probes using the standard sheath model. This deviation is too large to be caused by deficiencies of probe analysis. The total ELM energy deposition from IR is about a factor 2 higher in the inner divertor compared with the outer divertor. Spectroscopic measurements suggest a quite moderate contribution of radiation to the target power load. Shunt measurements reveal a significant positive charge flow into the inner target during ELMs. The net number of elementary charges correlates well with the total core particle loss obtained from highly resolved density profiles. As a consequence, the discrepancy between probe and IR measurements is attributed to the ion power channel via a high mean impact energy of the ions at the inner target. The dominant contributing mechanism is proposed to be the directed loss of ions from the pedestal region into the inner divertor.
ASDEX Upgradeトカマクのダイバータにおいて、タイプI ELM時の粒子、電荷、および電力フラックスを、三重ラングミュアプローブ、シャント、赤外線(IR)サーモグラフィ、および分光法を用いて測定した。放電は中程度から高密度の範囲にあり、その結果、主として対流性のELMが生じ、規格化された蓄積エネルギーの損失は2%以下と中程度であった。ELMサイクルにわたる時間分解データは、典型的には100個程度の類似したELMのコヒーレント平均によって得られ、フラッシュマウント型ラングミュアプローブからの空間プロファイルは、ストライク点スキャンによって得られた。単純な物理モデルの適用は、異なる診断法の比較と整合性の検証に用いられ、例えば、ラングミュアプローブに適用された標準シースモデルから得られた電力フラックスは、サーモグラフィ測定値と比較された。ELM間では、ラングミュアプローブとサーモグラフィによる電力負荷は、外側ダイバータにおいて整合的であり、サーモグラフィで測定された放射および電荷交換中性粒子による追加の負荷を考慮に入れた。内側ダイバータは完全にデタッチしており、荷電粒子による有意な電力流は測定されなかった。ELM中は、外側ダイバータにおいてサーモグラフィとプローブでかなり類似した電力フラックスプロファイルが得られたが、ELM中のラングミュアプローブ評価におけるより大きな不確実性を考慮に入れる必要がある。内側ダイバータでは、ELM電力フラックスはサーモグラフィの方が、標準シースモデルを用いたプローブから導出された値よりも10倍大きかった。この偏差は、プローブ解析の欠陥によって引き起こされるには大きすぎる。IRによる全ELMエネルギー堆積は、外側ダイバータと比較して内側ダイバータで約2倍高い。分光測定は、ターゲットへの電力負荷に対する放射の寄与がかなり中程度であることを示唆している。シャント測定は、ELM中に内側ターゲットへの有意な正の電荷流を明らかにした。正味の素電荷数は、高分解能密度プロファイルから得られたコア粒子損失とよく相関する。結果として、プローブとIR測定の間の不一致は、内側ターゲットにおけるイオンの高い平均衝突エネルギーによるイオンパワーチャネルに帰属される。支配的な寄与メカニズムは、ペデスタル領域から内側ダイバータへのイオンの指向性損失であると提案される。