Recent experiments have confirmed the compatibility of extended boron particulate injections with high performance plasma discharges in the full tungsten (W) environment of WEST. Utilizing an impurity powder dropper (IPD) equipped with boron (B) powders a series of extended experimental programs providing controlled injections have quantified plasma response to varying levels of injection rate and total injection quantity. Calibration of injection quantities confirmed through post-situ testing of the IPD and cross-correlated with both high-speed camera illumination and spectroscopic measurement have allowed for the first time a fine scale determination of the effects of powder introduction on plasma performance. Plasma enhancement, consistent with turbulence reduction through profile modification, has been observed with sustained increases in the stored energy (WMHD), by 18%, electron temperature (Te) by 35%, and neutron rate (Nn) by up to 200%, all of which scale positively with increasing powder injection rates. These injections have also resulted in both prompt and extended reductions in native impurity content, decreases in post injection radiated power, and strong decreases in divertor deuterium signatures signifying a reduction in recycling suggesting enhanced boron layer formation which provides a reduction of source terms and leads to enhanced gettering of main ion and impurity sources.
最近の実験により、WESTの全タングステン(W)環境における高性能プラズマ放電と長時間のホウ素粒子注入の適合性が確認された。ホウ素(B)粉末を装備した不純物粉末滴下装置(IPD)を利用し、制御された注入を提供する一連の長時間実験プログラムにより、注入速度と総注入量のさまざまなレベルに対するプラズマ応答が定量化された。IPDの事後試験によって確認され、高速カメラの発光および分光測定の両方と相互相関された注入量の較正により、初めて粉末導入がプラズマ性能に及ぼす影響の詳細な決定が可能となった。分布修正による乱流低減と一致するプラズマの向上が観測され、蓄積エネルギー(WMHD)が18%、電子温度(Te)が35%、中性子率(Nn)が最大200%の持続的な増加を示し、そのすべてが粉末注入速度の増加とともに正にスケールする。これらの注入はまた、自然不純物含有量の即時的および長期的な低減、注入後の放射出力の低下、ダイバータの重水素シグネチャの大幅な減少をもたらした。これはリサイクリングの低減を示しており、ホウ素層形成の促進を示唆するものであり、ソース項の低減をもたらし、主イオンおよび不純物源のゲッタリング向上につながる。