Fully ionized carbon impurity flow is studied in ion-root, neutral beam heated plasmas by means of charge exchange recombination spectroscopy (CXRS) in the TJ-II stellarator. Perpendicular flows are found to be in reasonable agreement with neoclassical calculations of the radial electric field. The parallel flow of the impurity is obtained at two locations of the same flux surface after subtraction of the calculated Pfirsch–Schlüter parallel velocity. For the medium density plasmas studied, , the measured impurity flow is found to be inconsistent with a total incompressible flow, i.e. ∇ · uz ≠ 0, thus implying a non-constant impurity density on those flux surfaces. The experimentally observed velocity deviations are compared with the parallel return flow calculated from a modelled impurity density redistribution driven by ion-impurity friction. Although the calculated return flow substantially modifies the incompressible velocity pattern, modifications at the locations of the CXRS measurements are generally smaller in magnitude and opposite in sign when compared to the experimentally observed deviations. Small inhomogeneities of the electrostatic potential in a surface are also shown to affect the impurity redistribution but do not provide a better understanding of the measurements.
完全電離した炭素不純物の流れが、TJ-IIステラレーターにおけるCXRS（電荷交換再結合分光法）により、イオンルート・中性粒子ビーム加熱プラズマ中で研究された。垂直方向の流れは、動径電場の新古典計算と合理的に一致することが見出された。不純物の平行方向の流れは、計算されたプフィルシュ・シュリューター平行速度を差し引いた後、同一磁気面上の2箇所で得られた。研究対象となった中程度の密度のプラズマにおいて、測定された不純物の流れは、完全な非圧縮流、すなわち∇・uz ≠ 0とは一致せず、それらの磁気面上で不純物密度が一定でないことを示唆している。実験的に観測された速度偏差は、イオン-不純物摩擦によって駆動されるモデル化された不純物密度再分布から計算された平行方向の戻り流れと比較された。計算された戻り流れは非圧縮速度パターンを実質的に修正するものの、CXRS測定位置における修正は、実験的に観測された偏差と比較して、一般に大きさが小さく、符号が逆であった。磁気面上の静電ポテンシャルの小さな不均一性も不純物再分布に影響を与えることが示されたが、測定結果のより良い理解にはつながらなかった。