Isotope effects have been investigated in Neutral Beam Injection (NBI) heated plasmas on the Large Helical Device with similar operational parameters between Hydrogen (H) and Deuterium (D) plasmas. Experimental results show that the global energy confinement has no significant dependence on the isotope mass under similar discharge conditions with nearly the same heating power, line-averaged density () and magnetic field. For both electron and ion energy transport, the transport coefficients, which are obtained based on local power balance analysis, have analogous profiles between H and D dominant plasmas. For neoclassical and values, they are almost equal between H and D dominant plasmas in low discharges, whereas in high cases they are lower in H plasmas than those in D ones. At low , the electron and ion thermal transport in both H and D plasmas are dominated by neoclassical transport at a certain zone (), while the anomalous transport process has primary effects in the remaining area, and the density fluctuations exhibit ion temperature gradient mode nature. With increase of , the anomalous transport becomes prevailing and the density fluctuations propagate along electron diamagnetic drift direction. Bispectral analysis reveals that the H plasma has stronger nonlinear coupling in edge density fluctuations in both low and high density discharges, which is probably due to that the D plasma has stronger damping rate for the nonlinear interaction of turbulence. For a comparative study, the present results have been compared with those observed in the ECRH discharges (Tanaka et al 2019 Nucl. Fusion59 126040). The reasons for the similarities and dissimilarities between these two different heating manners are not clear yet. To unravel the underlying physics, essential inputs from theories and simulations are required.
同位体効果は、大型ヘリカル装置において、水素（H）プラズマと重水素（D）プラズマの間で同様の運転パラメータを持つ中性粒子ビーム入射（NBI）加熱プラズマで調査された。実験結果は、ほぼ同じ加熱電力、線平均密度（）、および磁場を伴う同様の放電条件下では、全体のエネルギー閉じ込めが同位体質量に有意に依存しないことを示している。電子およびイオンのエネルギー輸送の両方について、局所パワーバランス解析に基づいて得られた輸送係数は、H優位およびD優位プラズマ間で類似したプロファイルを持つ。新古典的 および 値に関しては、低 放電ではH優位およびD優位プラズマ間でほぼ等しいが、高 の場合にはHプラズマの方がDプラズマよりも低い。低 では、HおよびD両プラズマにおける電子およびイオン熱輸送は、ある領域（）では新古典輸送が支配的であり、残りの領域では異常輸送過程が主な効果を持ち、密度ゆらぎはイオン温度勾配モードの性質を示す。 の増加に伴い、異常輸送が優勢になり、密度ゆらぎは電子反磁性ドリフト方向に伝搬する。バイスペクトル解析により、Hプラズマは低密度および高密度放電の両方において周辺密度ゆらぎでより強い非線形結合を持つことが明らかになった。これはおそらく、Dプラズマが乱流の非線形相互作用に対してより強い減衰率を持つためである。比較研究のため、本研究の結果はECRH放電で観測された結果（Tanaka et al 2019 Nucl. Fusion59 126040）と比較された。これら二つの異なる加熱方法の間の類似点と相違点の理由はまだ明らかではない。基礎となる物理を解明するには、理論とシミュレーションからの本質的な入力が必要である。