The ITER baseline scenario, with 500 MW of DT fusion power and Q = 10, will rely on a Type I ELMy H-mode, with ΔW = 0.7 MJ mitigated edge localized modes (ELMs). Tungsten (W) is the material now decided for the divertor plasma-facing components from the start of plasma operations. W atoms sputtered from divertor targets during ELMs are expected to be the dominant source under the partially detached divertor conditions required for safe ITER operation. W impurity concentration in the plasma core can dramatically degrade its performance and lead to potentially damaging disruptions. Understanding the physics of plasma-wall interaction during ELMs is important and a primary input for this is the energy of incoming ions during an ELM event. In this paper, coupled Infrared thermography and Langmuir Probe (LP) measurements in JET-ITER-Like-Wall unseeded H-mode experiments with ITER relevant ELM energy drop have been used to estimate the impact energy of deuterium ions (D+) on the divertor target. This analysis gives an ion energy of several keV during ELMs, which makes D+ responsible for most of the W sputtering in unseeded H-mode discharges. These LP measurements were possible because of the low electron temperature (Te) during ELMs which allowed saturation of the ion current. Although at first sight surprising, the observation of low Te at the divertor target during ELMs is consistent with the 'Free-Streaming' kinetic model which predicts a near-complete transfer of parallel energy from electrons to ions in order to maintain quasi-neutrality of the ELM filaments while they are transported to the divertor targets.
ITERベースラインシナリオ（DT核融合出力500 MW、Q = 10）は、ΔW = 0.7 MJの緩和型ELMを伴うType I ELMy Hモードに依存する。タングステン（W）は、プラズマ運転開始時からダイバータのプラズマ対向部品に採用されている材料である。ELM中にダイバータターゲットからスパッタリングされたW原子は、ITERの安全運転に必要な部分非接触ダイバータ条件下での主要な供給源となると予想される。プラズマコア中のW不純物濃度は、プラズマ性能を劇的に低下させ、潜在的に破壊的なディスラプションを引き起こす可能性がある。ELM中のプラズマ-壁相互作用の物理を理解することは重要であり、その主要な入力パラメータの一つがELMイベント中の入射イオンのエネルギーである。本論文では、ITER関連のELMエネルギー損失を伴うJET-ITER-Like-Wall非シーディングHモード実験において、結合された赤外線サーモグラフィとラングミュアプローブ（LP）測定を用いて、ダイバータターゲットへの重水素イオン（D+）の入射エネルギーを推定した。この解析により、ELM中のイオンエネルギーは数keVであることが示され、非シーディングHモード放電におけるWスパッタリングの大部分がD+によるものであることが明らかになった。これらのLP測定は、ELM中の低い電子温度（Te）によりイオン電流の飽和が可能となったため実施可能であった。一見すると驚くべきことであるが、ELM中のダイバータターゲットにおける低Teの観測は、「フリーストリーミング」運動論モデルと整合的である。このモデルは、ELMフィラメントがダイバータターゲットへ輸送される際に準中性を維持するため、電子からイオンへの平行エネルギーがほぼ完全に移動することを予測する。