Methane (CH4) was injected into the high density (ne ∼ 1020 m−3), low temperature (Te ∼ 1 eV) hydrogen plasma in Pilot-PSI to determine the CH A–X photon efficiency in this unexplored plasma regime. The effects of particle transport and particle reflection on the emission of directly excited CH under these plasma conditions were assessed with the 3D Monte Carlo code ERO. The simulations of the inverse photon efficiency showed a difference of ∼20% between full hydrocarbon sticking or no sticking (reflection). In addition it predicts that particle transport may lead to more than a factor of 10 increase. The measured inverse photon efficiency is however constant at 100 ± 30 for 0.1 < Te < 1.0 eV. The constancy is consistent with dissociative recombination of , and to produce excited CH instead of direct excitation. These results form a framework for in situ carbon erosion measurements in future fusion reactors such as ITER.
メタン（CH₄）を高密度（ne ∼ 10²⁰ m⁻³）、低温（Te ∼ 1 eV）のPilot-PSI水素プラズマに注入し、この未開拓のプラズマ領域におけるCH A–X光子効率を決定した。これらのプラズマ条件下での直接励起CHの発光に対する粒子輸送と粒子反射の影響を、3次元モンテカルロコードEROを用いて評価した。逆光子効率のシミュレーションでは、完全な炭化水素付着と無付着（反射）の間で約20%の差異が示された。さらに、粒子輸送により10倍以上の増加が生じ得ることが予測された。しかし、測定された逆光子効率は、0.1 < Te < 1.0 eVの範囲で100 ± 30と一定であった。この一定性は、直接励起ではなく、解離性再結合およびCHの励起状態生成と一致する。これらの結果は、ITERなどの将来の核融合炉におけるin situ炭素侵食測定の枠組みを提供するものである。