For the analysis of ion dynamics (i.e. ion temperature and ion flow velocity distributions) in the divertor I of ASDEX Upgrade an optical spectroscopic system with high spectral, temporal and spatial resolution was brought into operation. Integrated along up to 74 lines of sight with different orientations to the magnetic field lines, emission spectra of atoms and ions were recorded with high resolution by an Echelle spectrometer and a 2D CCD camera. With this setup, ion flow velocities and temperatures in a divertor plasma could be determined experimentally for the first time. In the attached high-recycling divertor regimes analysed, neutrals such as helium do not flow preferentially parallel to any of the installed lines of sight. In contrast, all the ions investigated always showed pronounced Doppler shifts. The corresponding ion flow is directed towards the target plates, in the outer as well as in the inner divertor. For typical L- and H-mode discharges (attached high-recycling divertor conditions) the ions flow at speeds of about in the L-mode and in the ELMy H-mode phases. The temperatures of the ions near the divertor plates range from about 5 eV (L-mode) to up to 20 eV (ELMy H-mode phases). The comparison of these results with computer code calculations showed good agreement.
ASDEX UpgradeのダイバータIにおけるイオン動力学(すなわちイオン温度およびイオン流速分布)の解析のため、高いスペクトル分解能、時間分解能、空間分解能を有する光学分光システムを稼働させた。磁力線に対して異なる方向を向いた最大74本の視線に沿って、原子およびイオンの発光スペクトルをエシェル分光器と2D CCDカメラにより高分解能で記録した。このシステムにより、ダイバータプラズマ中のイオン流速および温度を実験的に初めて決定することができた。解析した付着型高リサイクリングダイバータ条件において、ヘリウムなどの中性粒子は設置された視線のいずれに対しても優先的に平行な流れを示さなかった。対照的に、調査した全てのイオンは常に顕著なドップラーシフトを示した。対応するイオン流は、外側ダイバータおよび内側ダイバータの両方においてターゲット板方向へ向かっていた。典型的なLモードおよびHモード放電(付着型高リサイクリングダイバータ条件)において、イオンはLモードでは約[速度値]、ELMy Hモード相では約[速度値]の速度で流れた。ダイバータ板近傍のイオン温度は、Lモードでは約5 eVからELMy Hモード相では最大20 eVの範囲であった。これらの結果とコンピューターコード計算との比較は良好な一致を示した。