Scrape-off layer plasma flow in L- and H-mode plasmas on JT-60U

トカマクにおけるL及びHモードプラズマにおけるスクレイプオフ層でのプラズマ流と不純物輸送への影響

朝倉 伸幸

Asakura, Nobuyuki

トカマクのLモードプラズマにおいて境界層を流れるプラズマ流の発生機構、及び高閉じ込めプラズマ(Hモード)におけるELMにより発生する過渡的なプラズマ流の変化について、JT-60Uの実験結果を中心に発表する。LモードとHモード共通に低磁場側赤道面から高磁場側ダイバータへ向かうプラズマ流が発生するが、その複雑な分布は複数の発生機構(1)低磁場側における非拡散的輸送の増加,(2)トロイダル形状におけるドリフトの効果,(3)ダイバータにおける非接触プラズマの発生、によるものと考えられる。HモードでELMにより発生する過渡的なプラズマ流は、低磁場側及び高磁場側境界層で異なるが、特に高磁場側では過渡的なプラズマ流がセパラトリクスのすぐ外側(赤道面1cm程度)のみを流れ、その後ダイバータからの主プラズマ側へ逆流が観測される。この逆流は不純物の輸送に大きな影響を与える可能性がある。

Subsonic flow with parallel Mach number of 0.2-1 was generated from the low magnetic-field-side (LFS) SOL to the high magnetic-field-side (HFS) divertor for the ion grad-B drift direction towards the divertor. The SOL flow pattern was formed mainly by the LFS-enhanced in-out asymmetry in diffusion and by classical drifts in torus. Detachment of the divertor plasma and/or intense fuel puffing with pumping from the divertor enhanced both the Mach number and the particle flux at the HFS SOL. Dynamics of the SOL flow were also measured during the transient event of Edge Localized Modes (ELMs), which exhausts energy and particle fluxes from the plasma edge to the SOL.