After installation of tungsten divertor in EAST, impurity accumulation of tungsten ions has been frequently observed in H-mode discharge with internal transport barrier (ITB) due to an enhancement of the impurity confinement inside the ITB. A strong plasma cooling induced by the tungsten impurity ions caused a collapse of the ITB formation. To study the impurity transport in high βN discharges with ITB, temporal behaviors and radial profiles of spectral lines emitted from low- and high-Z impurity ions were analyzed. Line emissions from moderately ionized ions, e.g. O6+, Fe17+ and Mo25+ locating outside the ITB (ρ ⩾ 0.4), maintain low intensities and remain unchanged during the ITB formation. However, line emissions from highly ionized high-Z impurity ions such as Fe22+, Cu21+, Cu25+, Mo30+ and W26+-W37+ locating inside the ITB (ρ < 0.4) are strongly influenced by peaking effects of electron density and ion temperature profiles. The impurity screening effect due to the ion temperature peaking is dominant during Ti-ITB phase because the line intensities of high-Z impurity ions are reduced and the radial high-Z impurity profiles are flattened. In contrast, during ne-ITB phase accompanied by electron and ion temperature ITB, an increase in the electron density gradient from R/Lne = 3.4–4.9 results in a significant increase in the high-Z impurity density, and leads to the impurity accumulation. Statistical analysis on the tungsten impurity density (IW-UTA/ne) with toroidal rotation velocity (Vt0) and ion temperature gradient (R/LTi) suggests that the tungsten impurity accumulation can be effectively mitigated and the IW-UTA/ne can be reduced to below 18 (phs·m·s−1·Sr−1), when R/Lne < 3.4, Vt0 < 150 km·s −1 and R/LTi > 2.5. During two ITB phases, however, low-Z impurity ions like O7+ locating at edge of the ITB appear to be sensitive to only the electron density gradient.
EASTへのタングステンダイバータ設置後、内部輸送障壁(ITB)を伴うHモード放電において、ITB内部の不純物閉じ込めの増強により、タングステンイオンの不純物蓄積が頻繁に観測されている。タングステン不純物イオンによって誘起される強いプラズマ冷卻是、ITB形成の崩壊を引起こした。ITBを伴う高βN放電における不純物輸送を研究するために、低Zおび高Z不純物イオンから放出されるスペクトル線の時間的挙動と動径分布を解析した。ITBの外側(ρ ⩾ 0.4)に位置するO6+、Fe17+、Mo25+などの中程度に電離したイオンからの線放射は、低い強度を維持し、ITB形成中も変化しないままである。しかし、ITBの内側(ρ < 0.4)に位置するFe22+、Cu21+、Cu25+、Mo30+、W26+-W37+などの高電離高Z不純物イオンからの線放射は、電子密度およびイオン温度分布のピーキング効果により強く影響を受ける。イオン温度ピーキングによる不純物遮蔽効果は、高Z不純物イオンの線強度が低減し、高Z不純物の動径分布が平坦化されるため、Ti-ITB位相中に支配的である。対照的に、電子およびイオン温度ITBを伴うne-ITB位相中は、R/Lne = 3.4–4.9への電子密度勾配の増加により、高Z不純物密度が有意に増加し、不純物蓄積を引き起こす。タングステン不純物密度(IW-UTA/ne)とトロイダル回転速度(Vt0)およびイオン温度勾配(R/LTi)に関する統計解析は、R/Lne < 3.4、Vt0 < 150 km·s −1、R/LTi > 2.5のとき、タングステン不純物蓄積が効果的に緩和され、IW-UTA/neを18 (phs·m·s−1·Sr−1)未満に低減できることを示唆している。しかし、二つのITB位相中、ITBの端に位置するO7+のような低Z不純物イオンは、電子密度勾配にのみ敏感であるように見える。