JT-60U高温プラズマにおける高電離タングステンイオンのEUVスペクトルの解析

An Analysis of EUV spectra emitted from highly-charged tungsten ions in JT-60U high-temperature plasmas

柳林 潤; 仲野 友英; 蓮尾 昌裕*; 岩前 敦; 久保 博孝; 伊丹 潔

Yanagibayashi, Jun; Nakano, Tomohide; Hasuo, Masahiro*; Iwamae, Atsushi; Kubo, Hirotaka; Itami, Kiyoshi

タングステンは、プラズマスパッタリングによる損耗や水素の吸蔵が少ないために、ITERのダイバータ材料の候補とされている。しかしタングステンイオンが炉心プラズマに蓄積すると強い放射冷却を起こすことが問題である。蓄積の仕組みを調べる準備として、本研究ではタングステンイオンの真空紫外発光線を同定した。JT-60Uプラズマ(6keV)からの真空紫外発光スペクトル(nm)を、平面結像型の斜入射分光器を用いて観測した。その結果、波長3, 5, 6及び13nm付近にピークを持つスペクトルが観測された。Flexible Atomic Codeを用いた理論計算スペクトルとの比較により、3nm付近の発光線は47価以上のイオンの準位間の遷移によるもの、また5, 6及び13nm付近の発光線は45価以下のイオンの準位間の遷移によるものであることがわかった。特に前者は、ITERの高温プラズマ(10keV)におけるタングステンイオンの蓄積の診断に有用であると考えられる。

Tungsten is one of the candidates for the divertor material of ITER because of its low retention and low hydrogen inventory. However, it is a problem that tungsten ions accumulated in a core plasma emit intense radiation and cool the plasma. For preparation of investigating the mechanism of the tungsten ion accumulation, Vaccum Ultra Violet (VUV) lines emitted from tungsten ions are identified. A VUV spectrum from a JT-60U plasma ( keV) is observed with a flat-field grazing-incidence spectrometer. The observed spectrum is compared with a theoretical spectrum calculated with Flexible Atomic Code. It is found that the observed peaks around 3 nm are due to transitions between levels of W (), and that those around 5, 6 and 13 nm are due to transitions between levels of W (). It is believed that the former lines are useful to diagnose the tungsten ion accumulation in a high-temperature ( 10 keV) plasma of ITER.