Recent measurements of the Lyβ/Dα ratio in the JET ITER-like wall (ILW) divertor show comparatively more pronounced Lyβ reabsorption relative to previous results in JET with the carbon wall (JET-C). At the outer horizontal target ion current rollover point a Lyβ reabsorption rate of 60% is measured, increasing to 80% in more pronounced detachment, implying a Lyα reabsorption rate of 90%–98%. The radially resolved Lyβ/Dα measurements are used to constrain Lyman opacity corrections to atomic rate coefficients using the population escape factor technique in order to capture the local changes to the excited state population structure in the high Lyman opacity regions at and outboard of the outer strike point. To check the self-consistency of the Lyman opacity measurements, a detailed spectroscopic interpretation of the outer divertor particle balance is presented, in which the impact of opacity corrections to the Lyα inverse photon efficiency coefficients is assessed. A five-fold deficit in the estimated D+ source rate obtained with optically thin plasma assumptions is reconciled once the opacity corrections are factored into the Lyα photon rate to ionization rate conversion. The experiment results are reproduced in EDGE2D-EIRENE density scan simulations in which an imposed ad hoc Lyman reabsorption rate is recovered spectroscopically using synthetic measurements, and a similar shortfall in the D+ source rate estimates is reconciled using Lyman opacity corrected atomic data. The model limitations prevent a more detailed self-consistent analysis of the Lyman opacity impact on divertor parameters and detachment evolution, and hence motivate renewed efforts to re-establish routine exploitation of the photon transport modelling capabilities in the EIRENE code package. Lyman opacity corrections to atomic data coefficients are necessary for spectroscopic interpretation of the JET-ILW divertor plasma, with significant influence on the divertor plasma also a likely consequence of the presence of strong Lyα reabsorption. Finally, a scan of auxiliary heating powers spanning L-mode and H-mode conditions reveals a strong correlation of the measured Lyβ opacity with the outer target temperature, suggesting new possibilities for using Lyman opacity measurements in establishing detachment scalings.
要約: JET ITER様壁(ILW)ダイバータにおける最近のLyβ/Dα比の測定では、炭素壁(JET-C)での以前の結果と比較して、Lyβ再吸収がより顕著であることが示されている。外側水平ターゲットのイオン電流ロールオーバー点では、Lyβ再吸収率は60%と測定され、より顕著なデタッチメントでは80%に増加し、これはLyα再吸収率が90%–98%であることを示唆する。径方向に分解されたLyβ/Dα測定を用いて、リューマン不透明度補正を原子速率係数に適用し、高リューマン不透明度領域(外側ストライク点およびその外側)における励起状態分布の局所的な変化を捉える。リューマン不透明度測定の自己無撞着性を検証するため、外側ダイバータの粒子バランスの詳細な分光学的解釈を行い、Lyα逆光子効率係数に対する不透明度補正の影響を評価する。光学的に薄いプラズマを仮定した場合のD+源速率の推定値は5倍の過小評価となるが、Lyα光子速率から電離速率への変換に不透明度補正を組み込むことで整合する。実験結果はEDGE2D-EIRENE密度スキャンシミュレーションで再現され、人為的に課したリューマン再吸収率が合成分光測定によって回復され、同様のD+源速率の過小評価がリューマン不透明度補正済み原子データを用いて修正される。モデルの限界により、リューマン不透明度がダイバータパラメータとデタッチメント発展に及ぼす影響のより詳細な自己無撞着解析は妨げられるが、EIRENEコードパッケージにおける光子輸送モデリングの定常的な活用を再確立する動機となる。リューマン不透明度補正はJET-ILWダイバータプラズマの分光学的解釈に必須であり、強いLyα再吸収の存在がダイバータプラズマに有意な影響を及ぼす可能性が高い。最後に、LモードおよびHモード条件を網羅する加熱電力スキャンにより、測定されたLyβ不透明度と外側ターゲット温度の間に強い相関が明らかになり、デタッチメントスケーリングの確立におけるリューマン不透明度測定の新たな可能性が示唆される。