The highly radiating nitrogen-seeded H-mode plasmas in unfavorable BT has been characterized in the ASDEX Upgrade tokamak (AUG). Three levels of nitrogen puffing rates have been injected into a fully detached H-mode plasma, which is run in lower single null configuration with the ion drift away from the X-point. A cold ( eV) highly radiating () region forms close to the X-point immediately after nitrogen seeding, as evidenced by measurements of the divertor Thomson scattering (DTS) and the two-dimensional bolometry reconstructions. In addition, the radiator moves further upwards above the X-point along the separatrix at the high-field side (HFS) with increasing nitrogen puffing rates, as evidenced by the Absolute eXtended UltraViolet (AXUV) measurements. The formation of the highly radiating regime is closely correlated to the modifications of the divertor plasma conditions. Along the line of sight of the DTS measurement, the electron temperature reduces down to a few eV, which initials near the X-point and further extends to the HFS scrape-off layer (SOL) simultaneously with the upward movement of the radiator, however, the electron temperature sustains ( eV) at the low-field side (LFS) SOL with slightly decreased electron density. The highly radiating regime shows LFS/HFS divertor asymmetry, in contrast to that for H-mode plasmas in favorable BT, suggesting that the drifts play an important role for the formation of the highly radiating X-point regime at AUG. The neutral particle flux increases significantly (factor of ) in the private flux region, while it increases slightly () in the main chamber, thus suggesting an enhanced sub-divertor neutral compression with the formation of the highly radiating regime. Furthermore, a degradation of the pedestal electron density was observed with an enhancement of the electron temperature further inside the pedestal, and complete divertor detachment was achieved by nitrogen seeding with sustained plasma confinement. Finally, particle sources and flow patterns of deuterium and nitrogen ions have been analyzed by SOLPS-ITER modelling, confirming that the drift plays an important role for the formation of the highly radiating regime in unfavorable BT at AUG.
ASDEX Upgradeトカマク(AUG)において、不利なBTでの高放射窒素シードHモードプラズマが特徴付けられた。完全にデタッチしたHモードプラズマに3段階の窒素パフ率が注入された。このプラズマは、イオン ドリフトがX点から離れる方向の下部単一ヌル配位で運転された。窒素シード直後に、X点近傍に低温( eV)で高放射()の領域が形成されることが、ダイバータ・トムソン散乱(DTS)測定と2次元ボロメトリ再構成の測定によって実証された。さらに、窒素パフ率の増加に伴い、放射体はセパラトリックスに沿って高磁場側(HFS)のX点より上方へ移動することが、Absolute eXtended UltraViolet (AXUV)測定によって実証された。高放射状態の形成は、ダイバータプラズマ条件の変化と密接に関連している。DTS測定の視線に沿って、電子温度は数eVまで低下し、これはX点近傍で始まり、放射体の上方移動と同時にHFSスクレイプオフ層(SOL)へさらに広がるが、低磁場側(LFS)SOLでは電子温度は( eV)を維持し、電子密度はわずかに減少した。高放射状態はLFS/HFSダイバータ非対称性を示し、好ましいBTでのHモードプラズマの場合とは対照的であり、AUGにおける高放射X点状態の形成にドリフトが重要な役割を果たすことを示唆している。中性粒子フラックスは私的フラックス領域で有意に増加し( 倍)、主室ではわずかに増加した()ため、高放射状態の形成に伴うサブダイバータ中性子圧縮の強化が示唆される。さらに、ペデスタル電子密度の低下が、ペデスタル内部のさらに奥での電子温度の上昇とともに観測され、プラズマ閉じ込めを維持したまま、窒素シードによる完全なダイバータデタッチメントが達成された。最後に、重水素および窒素イオンの粒子源と流れパターンがSOLPS-ITERモデリングによって解析され、AUGの不利なBTにおける高放射状態の形成に ドリフトが重要な役割を果たすことが確認された。