JETにおけるX線帯スペクトルからのタングステン及びモリブデン密度の決定

Determination of tungsten and molybdenum concentrations from an X-ray range spectrum in JET

仲野 友英; Shumack, A.*; Maggi, C. F.*; Reinke, M.*; Lawson, K.*; Ptterich, T.*; Brezinsek, S.*; Lipschultz, B.*; Matthews, G. F.*; Chernyshova, M.*; Jakubowska, K.*; Scholz, M.*; Rzadkiewicz, J.*; Czarski, T.*; Dominik, W.*; Kasprowicz, G.*; Pozniak, K.*; Zabolotny, W.*; Zastrow, K.-D.*

Nakano, Tomohide; Shumack, A.*; Maggi, C. F.*; Reinke, M.*; Lawson, K.*; Ptterich, T.*; Brezinsek, S.*; Lipschultz, B.*; Matthews, G. F.*; Chernyshova, M.*; Jakubowska, K.*; Scholz, M.*; Rzadkiewicz, J.*; Czarski, T.*; Dominik, W.*; Kasprowicz, G.*; Pozniak, K.*; Zabolotny, W.*; Zastrow, K.-D.*

欧州のトカマク型装置JETでは、タングステン材ダイバータの導入に伴い、プラズマ中のタングステン量をモニターするため、既設のX線分光器を改造した。この分光器で観測されたスペクトルを原子構造計算プログラムで計算したスペクトルと比較することによって、W, W、およびMoからのスペクトル線を同定することに成功した。さらに、これらのスペクトル線の強度からタングステンおよびモリブデンイオンの密度を導出し、電子密度に対して、それぞれおよびと決定した。このタングステンイオン密度を真空紫外分光器から決定されたタングステンイオン密度と比較すると、非常に良い一致を示した。さらに、本X線分光器による連続光強度から決定したプラズマ実効電荷数と可視分光器による連続光強度から決定されたプラズマ実効電荷数を比較し、3倍の範囲で一致することを確かめた。これらから本X線分光器から導出したタングステンおよびモリブデンイオン密度は妥当であると考えられる。一方で、軟X線アレイから決定されたタングステンイオン密度と比較すると、本X線分光器から決定したタングステンイオン密度は1/7であった。軟X線アレイとの不一致の理由を今後の課題として調べる予定である。

In an European tokamak device, JET, an existing high-resolution X-ray crystal spectrometer was upgraded together with installation of the W divertor for the purpose of monitoring the W density in the core plasma. We have identified W, W and Mo lines by comparing the spectrum observed by this spectrometer and that calculated by an atomic structure code. Further, from the intensities of these spectral lines, the W density and the Mo density over an electron density were determined to be and , respectively. The determined W density was in good agreement with that from another spectrometer. In addition, the plasma effective charge evaluated from the continuum intensity observed by the X-ray spectrometer was in agreement with that from a visible spectrometer within a factor of three. From these agreements, it is probable that the determined W and Mo density are valid. In contrast, the determined W density is only 15% compared with that from an soft X-ray array measurement. This inconsistency will be investigated in the near future.