Theories predict that neutrals play a role in the low to high (L-H) confinement mode transition in tokamak plasmas via charge exchange damping and other effects. Previous estimates of neutral damping have been based on calculations of the edge neutral density. This work introduces a new method of measuring the neutral density near the X point, where simulations predict it to be a maximum. The technique employed uses Dα light from a TV camera reconstructed onto a poloidal plane, along with Thomson scattering measurements of the electron temperature and density. Measured neutral densities span the range 109-1013cm-3. Good agreement,considering the neutral density error bars, is found between the measurements and the 2-D simulations. This work represents the first step in verifying previous 2-D simulations and in corroborating previous conclusions that the neutral damping is large enough to play a role in the L-H transition process.
理論によれば、中性粒子は荷電交換減衰やその他の効果を通じて、トカマクプラズマにおける低閉じ込め（L-H）遷移に役割を果たすと予測されている。これまでの中性粒子減衰の推定は、端部中性粒子密度の計算に基づいていた。本研究では、シミュレーションにより最大値を持つと予測されるX点近傍の中性粒子密度を測定する新しい手法を導入する。この手法では、TVカメラからのDα光をポロイダル断面に再構成し、トムソン散乱による電子温度・密度測定を併用する。測定された中性粒子密度は10⁹〜10¹³cm⁻³の範囲に及ぶ。中性粒子密度の誤差範囲を考慮すると、測定結果は2次元シミュレーションと良好な一致を示す。本研究は、L-H遷移過程において中性粒子減衰が十分に大きな役割を果たすという従来の2次元シミュレーションの結論を検証する最初のステップである。