Toroidal and poloidal rotation has been measured in the Poloidal Divertor Experiment (PDX) tokamak in Ohmic and neutral-beam heated plasmas in a variety of discharge conditions and in both circular and diverted configurations. Rotation velocities were deduced from Doppler shifts of magnetic dipole (M1) lines and lines of optically allowed transitions in the visible and UV regions, from Kα emission, and also from an array of magnetic pickup loops. Poloidal and toroidal rotation velocities in Ohmically heated discharges were usually less than 3 × 105 cm·s−1. Near the plasma edge, the toroidal rotation velocity varies with poloidal angle both before and during neutral-beam injection. No systematic poloidal rotation was observed during neutral-beam injection centred about or displaced 10 cm from the horizontal midplane, which implies that the poloidal damping time τθ < 0.5 τii consistent with theoretical estimates. The central toroidal rotation velocity during neutral-beam injection scales linearly with the quantity and is independent of plasma current and toroidal magnetic field. The toroidal rotation velocity is higher in deuterium than in hydrogen plasmas, and also in diverted discharges as compared with circular ones. Toroidal rotation decay times after injection range from 80–100 ms at the centre to 160–180 ms at half the minor radius. Modelling of the radial profile of toroidal rotation indicates a central momentum diffusivity of the order of 8 × 103 cm2·s−1. This is approximately a factor of three higher than the momentum diffusivity obtained from the decay time. All present theories are inadequate in accounting for the observed damping rate of vϕ.
トロイダル回転およびポロイダル回転は、ポロイダルダイバータ実験装置(PDX)トカマクにおいて、多様な放電条件下およびダイバータ配位とリミター配位の両方で、オーミック加熱および中性粒子ビーム加熱プラズマ中で測定された。回転速度は、可視および紫外領域における磁気双極子(M1)線と光学許容遷移線のドップラーシフト、Kα放射、ならびに磁気ピックアップループアレイから導出された。オーミック加熱放電におけるポロイダル回転速度およびトロイダル回転速度は、通常3×10³ cm·s⁻¹未満であった。プラズマ端部付近では、トロイダル回転速度は、中性粒子ビーム入射中およびその前の両方においてポロイダル角度とともに変化した。水平中間面を中心とした、またはそこから10 cm変位した中性粒子ビーム入射中には、系統的なポロイダル回転は観測されなかった。これは、ポロイダル減衰時間τθが0.5τii未満であることを示唆しており、理論的推定と一致する。中性粒子ビーム入射中の中心トロイダル回転速度は、量と線形にスケーリングし、プラズマ電流およびトロイダル磁場には依存しない。トロイダル回転速度は、水素プラズマよりも重水素プラズマの方が高く、またリミター配位と比較してダイバータ配位の方が高い。入射後のトロイダル回転減衰時間は、中心部で80〜100 ms、小半径の半分の位置で160〜180 msの範囲であった。トロイダル回転の動径分布のモデリングは、中心運動量拡散係数が8×10³ cm²·s⁻¹のオーダーであることを示している。これは、減衰時間から得られる運動量拡散係数よりも約3倍高い。観測されたvϕの減衰率を説明できる既存の理論はない。