Most of the detachment experiments done to date on the tokamak à configuration variable (TCV), both in standard and alternative divertor geometries, focused on L-mode integrated core density ramps. In view of extending these studies to high-power, high-confinement regimes, where impurity seeding will be necessary for detachment, the properties of nitrogen seeded L-mode detachment in TCV are assessed here with the extensive set of edge and divertor diagnostics and similarities and differences with integrated core density () ramp detachment experiments are elucidated. It is found that in high current, reversed field plasmas, detachment at the outer target is achieved with N2-seeding and density ramps, with target heat flux reductions of up to 90%, while the inner target only detaches with seeding. The Scrape-Off Layer radiation fraction reaches values of 60%–80% and in all situations, a stable radiator can form around the X-point. The most striking difference between seeding and density ramp is the behavior of the upstream quantities. During the -ramp, a broadening of the upstream density profile (density 'shoulder') occurs, concurrent with the outer target ion flux roll-over, while no such behavior occurs during nitrogen seeded detachment. Separatrix density, electron temperature and pressure also evolve strongly with increasing density, and are largely unaffected by the injection of nitrogen. Comparison of upstream and target pressures reveals that, in all cases, the outer target ion flux reduction coincides with the development of a parallel gradient of the total pressure. Common to all cases is also a reduction of energy confinement time with detachment, although this effect is weak for seeding at relatively high density. Studying the impact of the ∇B-drift direction in both nitrogen seeding and core density ramps reveals that drifts mainly affect the behavior at the inner strike point, highlighting the need to include them in edge transport simulations.
これまでトカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル（TCV）で行われてきたほとんどのデタッチメント実験は、標準および代替ダイバータ形状の両方において、Lモードの積分コア密度ランプに焦点を当ててきた。これらの研究を、不純物入射がデタッチメントに必要となる高パワー・高閉じ込め領域へ拡張する観点から、ここでは窒素シーディングによるLモードデタッチメントの特性を、広範な周辺部およびダイバータ診断を用いて評価し、積分コア密度ランプデタッチメントとの類似点および相違点を明らかにする。高電流・反転磁場プラズマにおいて、外側ターゲットでのデタッチメントはN₂シーディングと密度ランプの両方で達成され、ターゲット熱流束は最大90%低減する一方、内側ターゲットはシーディング時のみデタッチする。スクレイプオフ層の放射損失割合は60%–80%に達し、すべての状況においてXポイント付近に安定した放射体が形成されうる。シーディングと密度ランプの間で最も顕著な違いは、上流側諸量の挙動である。密度ランプ中は、外側ターゲットのイオン束ロールオーバーと同時に上流密度分布のブロードニング（密度「ショルダー」）が生じるが、窒素シーディングによるデタッチメントではこのような現象は見られない。また、セパラトリクス密度、電子温度、圧力は密度増加に伴い大きく変化するが、窒素入射の影響はほとんど受けない。上流とターゲットの圧力比較から、すべてのケースにおいて外側ターゲットのイオン束低減は全圧の平行方向勾配の形成と一致することが示される。さらに、すべてのケースでデタッチメントに伴うエネルギー閉じ込め時間の低下が見られるが、この効果は比較的高密度でのシーディング時には小さい。窒素シーディングとコア密度ランプの両方における∇Bドリフト方向の影響を調べた結果、ドリフトは主に内側ストライクポイントの挙動に影響を及ぼすことが明らかになり、周辺輸送シミュレーションへの組み込みの重要性が示された。