Impact of wall saturation on particle control in long and high-power-heated discharges in JT-60U

JT-60Uの長時間・高加熱放電における準飽和ダイバータ板の粒子制御への影響

仲野 友英; 朝倉 伸幸; 竹永 秀信; 久保 博孝; 三浦 幸俊; 清水 勝宏; 木島 滋; 正木 圭; 東島 智; JT-60チーム

Nakano, Tomohide; Asakura, Nobuyuki; Takenaga, Hidenobu; Kubo, Hirotaka; Miura, Yukitoshi; Shimizu, Katsuhiro; Konoshima, Shigeru; Masaki, Kei; Higashijima, Satoru; JT-60 Team

長い時間スケールにおけるプラズマ・壁相互作用を理解するため、放電時間を15秒から65秒に、中性粒子ビーム加熱時間を10秒から30秒に伸張した。長時間Hモード放電の後半ではダイバータ板が粒子飽和することが確認された。放電中にダイバータ板での粒子吸収が徐々に減少し、その後、粒子を吸収しない状態に達した。この壁飽和現象によって、ダイバータ排気を有効にしているにもかかわらず中性粒子ビーム以外の粒子供給がなくても主プラズマの密度が上昇した。また、総入力エネルギーが350MJに達したが、カーボンブルームと呼ばれる急激な炭素不純物の発生や、主プラズマの不純物による希釈は観測されなかった。

In order to understand plasma-wall interactions in a long time scale, the discharge pulse length has been extended from 15 s to 65 s, with the NB-heating duration extended to 30 s. Nearly-saturation of the divertor plates was observed in the latter half of long pulse ELMy H-mode discharges. Particle sink into the divertor plates gradually decreased, and subsequently, wall-pumping efficiency became zero. This wall saturation resulted in a rise of the main plasma density without any auxiliary particle supply besides NB with divertor-pumping. Even when the total injected energy reached up to 350 MJ in a discharge, neither sudden increase of carbon generation such as carbon bloom nor increase of the dilution of the main plasma was observed.