The CH photon emission rate, defined as the number of photons over a dissociation and/or ionization event of CH4, has been determined from the ratio of the measured emission intensity of the CH spectral band over the CH4 injection rate into the divertor plasma of JT-60U. Similar photon emission rates of CD for CD4, and CH and C2 for C2H4 and C2H6, have also been determined. Interestingly, the C2 spectral band intensity is found to increase during the CH4 and CD4 injection, suggesting that the injected CH4 reacts with the carbon divertor plates to form heavier hydrocarbons. Previously published chemical sputtering yields (Nakano et al 2002 Nucl. Fusion42 689) evaluated with the photon efficiencies determined in PISCES-A (Pospieszczyk et al 1989 UCLA Report UCLA-PPG-1251) have been re-evaluated using the measured emission rates. By applying the photon emission data found here and taking into account the C2 emission process originating from CH4, the re-evaluated total chemical sputtering yield becomes lower (∼7%) compared to the original in (Nakano et al 2002 Nucl. Fusion42 689) (∼8%), and the dependence on the incident ion flux and energy becomes weaker.
CH光子放出率は、CH4の解離および/または電離事象あたりの光子数として定義され、JT-60UのダイバータプラズマへのCH4注入速度に対するCHスペクトル帯の測定発光強度の比から決定された。CD4に対するCD、およびC2H4とC2H6に対するCHとC2の同様の光子放出率も決定された。興味深いことに、CH4およびCD4注入中にC2スペクトル帯強度が増加することが見出され、これは注入されたCH4が炭素ダイバータ板と反応してより重い炭化水素を形成することを示唆している。以前に発表された化学スパッタリング収率(Nakano et al 2002 Nucl. Fusion42 689)は、PISCES-A(Pospieszczyk et al 1989 UCLA Report UCLA-PPG-1251)で決定された光子効率を用いて評価されたが、測定された放出率を用いて再評価された。ここで得られた光子放出データを適用し、CH4に由来するC2放出過程を考慮することにより、再評価された全化学スパッタリング収率は、元の(Nakano et al 2002 Nucl. Fusion42 689)(∼8%)と比較して低く(∼7%)なり、入射イオンフラックスとエネルギーへの依存性は弱くなる。