Radial profiles of the density ratio of helium to hydrogen ions are measured using charge exchange spectroscopy with a two-wavelength spectrometer in the large helical device. Helium transport at the last closed flux surface (LCFS) and stochastic magnetic field layer outside the LCFS as well as in the core plasma is studied for a wide range of helium fractions, i.e. from hydrogen-dominated plasmas up to helium-dominated plasmas. The helium density profile becomes more peaked and inward convection velocity increases in the hydrogen-dominant plasma, while it becomes flat or hollow and the convection velocity is in the outward direction in the helium-dominant plasmas. The density gradient of helium at the LCFS is twice that of hydrogen and becomes steeper as the hydrogen becomes more dominant.
大型ヘリカル装置において、2波長分光器を用いた荷電交換分光法により、ヘリウムイオンと水素イオンの密度比の径方向分布を測定した。最終閉鎖磁気面(LCFS)およびその外側の確率磁場層におけるヘリウム輸送を、水素主体のプラズマからヘリウム主体のプラズマまでの広範囲のヘリウム分率にわたって調べた。ヘリウム密度分布は、水素主体のプラズマではよりピーク化し、内向き対流速度が増大する一方、ヘリウム主体のプラズマでは平坦または中空状となり、対流速度は外向き方向となる。LCFSにおけるヘリウムの密度勾配は水素の2倍であり、水素の割合が高くなるにつれて勾配はより急峻になる。