The transport process of ELM heat and particle fluxes responsible for the rapid plasma deposition on the divertor target was investigated. The scrap-off layer (SOL) plasma flow driven along the field lines was measured in the ELMy \mbox{H-mode} plasma, for the first time, at three important locations (i.e. outer midplane, x-point and high-field-side SOL) using electrostatic probes (Mach probe) on the JT-60U tokamak. The radial profiles of the plasma flow were determined. Just below the x-point of the low-field-side SOL, a rapid increase in the flow velocity up to the ion sonic level was observed during 200-300 µs after ELM events, and the radial width was 1.0-1.5 cm (mapping to the midplane SOL). The duration and width of the rapid plasma flow were comparable to the deposition duration and width of the heat load to the outer divertor target measured with an infrared TV camera (250 µs time resolution). A simple model analysis showed that convective transport gives a large contribution to the ELM heat deposition process. On the other hand, at the high-field-side SOL, SOL flow towards the inner divertor was not observed after ELM events. The ELM heat and particle fluxes in the high-field-side SOL were not explained by the simple convective transport model.
ELM熱流束および粒子流束の輸送過程が、ダイバータターゲットへの高速プラズマ堆積の原因として調査された。スクレイプオフ層(SOL)プラズマ流が、磁力線に沿って、JT-60Uトカマクにおいて静電プローブ(マッハプローブ)を用いて、初めて3つの重要な位置(すなわち、外側中平面、X点、および高磁場側SOL)で測定された。プラズマ流の動径分布が決定された。外側中平面SOLのX点直下では、ELM事象後200〜300μsの間にイオン音速レベルまでの流速の急激な増加が観測され、その動径幅は1.0〜1.5cm(中平面SOLにマッピング)であった。急速プラズマ流の持続時間と幅は、赤外線TVカメラ(250μsの時間分解能)で測定された外側ダイバータターゲットへの熱負荷の堆積時間および幅と同等であった。単純モデル解析により、対流輸送がELM熱堆積過程に大きな寄与を与えることが示された。一方、高磁場側SOLでは、ELM事象後に内側ダイバータ方向へのSOL流は観測されなかった。高磁場側SOLにおけるELM熱流束および粒子流束は、単純対流輸送モデルでは説明できなかった。