首次在 MAST-U 偏转区测量离子温度

本研究首次在 MAST-U 偏转区使用 retarding field energy analyzer (RFEA) 测量离子温度 ($T_i$)。该仪器嵌入关闭偏转腔室的平面瓷片中，捕获 $T_i$ 在各种等离子体情景下的轮廓，包括向 Super-X 配置的过渡。测量在恒定状态和瞬态等离子体条件下进行，等离子体电流 ($I_p$) 为 750 kA，电子密度 ($n_e$) 在 $2.2 \times 10^{19}$至 $4.45 \times 10^{19}\,\text{m}^{-3}$ 之间，中性喷射束功率 (NBI) 在 3.0 MW 至 3.2 MW 范围内。测得的离子温度在恒定状态下峰值约为 17 eV，与来自同一径向位置的 Langmuir 探针 (LP) 测得的电子温度 ($T_e$) 进行比较。该研究还检查了离子饱和电流密度 ($J_{\text{sat}}$) 信号以采用类似以前 MAST 实验的方法。初步发现 $T_i/T_e$ 比值在 1 到 2.2 之间。此外，高时间分辨率测量 (100 $\mu s$) 捕获了边缘局部化模式 (ELMs) 的动力学，显示在 ELM 事件期间 $T_i$ 峰值为 $16.03 \pm 1.84$ eV，约为 inter-ELM 温度的三倍。