This letter reports on two experiments undertaken to evaluate the retention of gaseous and target produced impurities in the ASDEX divertor. The retention for gaseous impurities was determined by puffing Ar into the main chamber and simulating the time behaviour of the Ar XVI line intensity with a time dependent impurity transport code including a simple divertor model. During Ohmic heating a factor of 3 and 4.5 enhancement of impurity retention if found relative to the vacuum time constant (90 ms) of the divertor chamber, for ne = 2 × 1013 cm−3 and ne = 3.5 × 1013 cm−3, respectively, while a drastic breakdown of the retention occurs during high power NI heating. – To deduce the retention of impurities generated at the divertor plates, a segment (3.5%) of the plates was covered with copper, a metal previously not used in ASDEX. By measuring the Cu influx at the target plates and the line intensity of the Cu XX line (11.38 Å) in the core plasma and by using the transport code, it is found that during NI heating (ne ≤ 2 × 1013 cm−3) Cu atoms originating from the target plates have a ≤ 3.5 times higher probability to penetrate into the core plasma than if they had when originating from the main chamber walls.
本稿では、ASDEXダイバータにおける気体不純物と壁由来不純物の閉じ込めを評価するために実施した2つの実験について報告する。気体不純物の閉じ込めは、主容器にArをパフ注入し、Ar XVI線強度の時間変化を、簡易ダイバータモデルを含む時間依存不純物輸送コードを用いてシミュレーションすることにより評価した。オーミック加熱中においては、ダイバータ容器の真空時定数(90 ms)に対して、不純物閉じ込めの増強係数は、ne = 2 × 10¹³ cm⁻³ の場合に3倍、ne = 3.5 × 10¹³ cm⁻³ の場合に4.5倍であった。一方、高パワー中性粒子入射加熱中には、閉じ込めの大幅な低下が観測された。ダイバータ板で発生する不純物の閉じ込めを評価するため、ダイバータ板の一部(3.5%)を、ASDEXではこれまで使用されていない金属である銅で被覆した。ダイバータ板からの銅流入量と、コアプラズマ中のCu XX線(11.38 Å)の強度を測定し、輸送コードを用いて解析した結果、中性粒子入射加熱中(ne ≤ 2 × 10¹³ cm⁻³)において、ダイバータ板起源の銅原子がコアプラズマへ浸入する確率は、主容器壁起源の場合と比較して最大3.5倍高いことが明らかとなった。