Two-dimensional structure of volume recombination in JT-60U detached divertor plasmas

JT-60U非接触ダイバータプラズマにおける体積再結合の2次元構造

藤本 加代子; 仲野 友英; 久保 博孝; 澤田 圭司*; 滝塚 知典; 川島 寿人; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸

Fujimoto, Kayoko; Nakano, Tomohide; Kubo, Hirotaka; Sawada, Keiji*; Takizuka, Tomonori; Kawashima, Hisato; Shimizu, Katsuhiro; Asakura, Nobuyuki

非接触ダイバータプラズマにおける体積再結合は、ダイバータ板へのイオン束の減少に重要な役割を果たす。2次元分光計測は、体積再結合の空間構造の解明に有効な手法のひとつである。本研究では、非接触ダイバータプラズマの重水素バルマー系列線を約1cmの空間分解能で2次元計測し、DとDの発光強度比と、衝突放射モデルを用いて計算した発光強度比を比較した。発光強度比から、Dの発光には再結合成分が含まれていることがわかった。このような領域は、ポロイダル断面の内側ストライク点上部にr方向に8cm、z方向に4cmの幅で分布している。この領域では、重水素バルマー系列線の発光強度比から、電子密度は約110m,電子温度は0.3eV以下と見積もれた。

The volume recombination in detached divertor plasmas is a key process to reduce the ion flux to the divertor plates. The deuterium Balmer-series lines (D, D, ..., D) from a detached divertor plasma were observed two-dimensionally with a spatial resolution of about 1 cm and were reconstructed with a tomography technique. The ratio of the D to the D emissivity was compared to that calculated by the collisional-radiative model. This ratio could not be explained only by the excitation of D by electron impact, indicating that the volume recombination contributed to the D emission. This is the case for the region above the inner strike point with about 8 cm and 4 cm, respectively, in the r- and the z-direction on the poloidal cross-section. In this region, from the ratios of the D, D, ..., D emissivities, the electron density and temperature were evaluated to be about 110 m and less than 0.3 eV, respectively.