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Analysis of asymmetric Dα spectra emitted in front of a neutralizer plate of the Tore-Supra ergodic divertor

M Koubiti, Y Marandet, A Escarguel, H Capes, L Godbert-Mouret, R Stamm, C De Michelis, R Guirlet, M Mattioli2002年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

A spectroscopic analysis of the deuterium Dα line (λ = 6561.0 Å) emitted in the edge of Tore-Supra just in front of the equatorial neutralizer plate of the ergodic divertor is presented. This analysis, which relies on a line shape modelling, is focused on asymmetric Dα spectra which are obtained in some diverted discharges. It will be shown that three populations of neutrals are necessary to interpret such spectra. A cold atoms population results from the dissociation of molecules desorbed from the surface, and a warm one from charge-exchange reactions with the plasma ions. The last population of neutrals is produced by normal reflection of plasma ions on the neutralizer V-shaped notches \mbox{(V-points)} and has an anisotropic velocity distribution function. The anisotropy of this velocity distribution function is due to its initial form and to its partial relaxation by neutral-ion elastic collisions. The analysis based on a line shape fitting program including a relaxation model allows one to estimate the relative contributions of the neutral populations of recycled deuterium to the Dα emission and their Doppler temperatures. Finally, the dependence of the ion and neutral temperatures deduced from the fits and the dominant molecular dissociation channels are discussed as a function of the edge electron density and temperature.

日本語訳

トーレ・シュプラのエルゴディックダイバータの赤道面中和板の直前の周辺部において放射される重水素Dα線(λ = 6561.0 Å)の分光分析について述べる。この分析は、線形状モデリングに基づくものであり、いくつかのダイバータ放電において得られる非対称なDαスペクトルに焦点を当てている。そのようなスペクトルを解釈するためには、3つの原子集団が必要であることが示される。冷たい原子集団は、表面から脱離した分子の解離に起因し、温かい原子集団は、プラズマイオンとの電荷交換反応に起因する。最後の原子集団は、中和板のV字状ノッチ(V点)におけるプラズマイオンの正反射によって生成され、異方性速度分布関数を有する。この速度分布関数の異方性は、その初期形状と、中性子-イオン弾性衝突による部分的な緩和に起因する。緩和モデルを含む線形状フィッティングプログラムに基づく分析により、リサイクルされた重水素の中性原子集団のDα放射への相対的寄与と、それらのドップラー温度を推定することができる。最後に、フィッティングから導出されたイオン温度と中性子温度の依存性、および支配的な分子解離チャネルについて、周辺電子密度と電子温度の関数として考察する。

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DivertorErgodic divertor
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