The complete heavy impurity cycle of the divertor tokamak ASDEX is presented. The impurity sources, i.e. sputtering at the vessel wall and at the divertor plates, have been investigated spectroscopically or with special erosion probes. The measured erosion fluxes agree with data from sputtering calculations using measured incident charge exchange (CX) neutral and ion fluxes. The impurity transport in the plasma boundary has been simulated with a time dependent one-dimensional computer code. Central impurity confinement has been investigated with a laser blow-off technique. Investigations on impurity transport from the divertor plates back to the main plasma have shown a surprisingly low retention capability of the divertor for plate produced impurities at low densities, but no adequate code calculation is available. Finally, the deposition of heavy impurities has been investigated with time resolving probes and long term wall probes as well as through a post mortem analysis of the limiters and divertor plates. The results show clearly that CX sputtering is the main source of wall impurities, while the erosion of the divertor plates is mainly caused by ionic sputtering. Despite the fact that, in regimes of high confinement, impurity radiation often terminates the discharge, the present investigation shows a decrease in impurity production in ASDEX during these phases. The deposition pattern of heavy impurities indicates that impurities produced in the divertor are redeposited mainly on the divertor walls rather than on the divertor plates.
ダイバータ型トカマクASDEXにおける重不純物の完全な循環過程を提示する。不純物源、すなわち真空容器壁およびダイバータ板におけるスパッタリングを、分光学的手法または特殊なエロージョンプローブを用いて調査した。測定されたエロージョンフラックスは、測定された荷電交換（CX）中性粒子束およびイオン束を用いたスパッタリング計算のデータと一致する。プラズマ境界における不純物輸送は、時間依存の一次元コンピュータコードを用いてシミュレーションした。中心部における不純物閉じ込めは、レーザーブローオフ技術を用いて調査した。ダイバータ板から主プラズマへの不純物輸送に関する調査により、低密度時におけるダイバータ板由来の不純物に対するダイバータの保持能力が驚くほど低いことが示されたが、適切なコード計算は利用できない。最後に、重不純物の堆積を、時間分解プローブおよび長期壁プローブを用いて調査するとともに、リミターおよびダイバータ板の死後分析を通じて調査した。結果は、CXスパッタリングが壁不純物の主な源である一方、ダイバータ板のエロージョンは主にイオンスパッタリングによって引き起こされることを明確に示している。高閉じ込め regime では不純物放射が放電を終了させることがしばしばあるにもかかわらず、本調査はASDEXにおけるこれらの位相中の不純物生成の減少を示している。重不純物の堆積パターンは、ダイバータで生成された不純物がダイバータ板ではなく主にダイバータ壁に再堆積することを示している。