For the problem of excessively high divertor heat flux, active impurity seeding is an effective method to radiate the plasma energy reaching the divertor and thus achieve the divertor detachment. Neon is a very effective radiation impurity on many current tokamaks, which is also a candidate species to be applied on ITER. In the EAST 2019 experimental campaign, a series of experiments were performed by seeding a mixture of neon and deuterium (Ne-D2) for detachment and core-edge-divertor integration in H-mode plasmas. The divertor partial detachment with high-confinement core plasma has been achieved by using Ne-D2 seeding in EAST with ITER-like tungsten divertor. Both the plasma stored energy and H98,y2 > 1.1 are maintained, with the divertor electron temperature, heat flux and the surface temperature near the strike point being all significantly reduced. The differences between Ne-D2 seeding at the scrape-off layer (SOL) upstream and downstream have been experimentally investigated in detail. It is found that impurity seeding at SOL downstream is more beneficial to reducing the divertor electron temperature and peak heat flux. By comparison with experiments using divertor D2 fueling, it is further demonstrated that gas seeding in the SOL downstream will enrich more particles near the strike point, while the seeding in the SOL upstream will influence the entire outer target more evenly. Furthermore, in most of the experiments, gas seeding does not cause obvious toroidal asymmetry in the divertor plasma. However, when D2 is injected in an amount similar to that used to build the plasma, it causes the particle flux near the gas-puff to increase locally, i.e., much more than that at the toroidal location far from the gas-puff location. It is a competition between particle source and transport. When the particle source is stronger, it will naturally increase the local particles. In addition, dedicated experiments with different poloidal distances between impurity seeding and strike point on the radiation ability were carried out. Both experimental results and SOLPS simulation show that the seeding close to the strike point is more conducive to neon ionization and energy radiation.
ダイバータ熱流束が過度に高いという問題に対して、不純物シーディングはダイバータに到達するプラズマエネルギーを放射させ、それによってダイバータのデタッチメントを達成する効果的な方法である。ネオンは多くの現行トカマクにおいて非常に効果的な放射不純物であり、ITERへの適用が検討されている候補種でもある。EASTの2019年実験キャンペーンでは、Hモードプラズマにおけるデタッチメントとコア・エッジ・ダイバータの統合を目的として、ネオンと重水素の混合ガス（Ne-D2）を用いた一連のシーディング実験が実施された。ITER類似のタングステンダイバータを備えたEASTにおいて、Ne-D2シーディングを用いることで、高閉じ込めコアプラズマを維持したままダイバータの部分デタッチメントが達成された。プラズマ蓄積エネルギーとH98,y2 > 1.1はともに維持され、ダイバータ電子温度、熱流束、およびストライク点近傍の表面温度はすべて大幅に低減された。スクレイプオフ層（SOL）上流部と下流部におけるNe-D2シーディングの差異が実験的に詳細に調査された。その結果、SOL下流部での不純物シーディングは、ダイバータ電子温度とピーク熱流束の低減により有利であることが見出された。ダイバータへのD2ガス供給を用いた実験との比較により、SOL下流部でのガスシーディングはストライク点近傍の粒子をより豊富にする一方、SOL上流部でのシーディングは外側ダイバータ全体により均一に影響を与えることがさらに実証された。さらに、ほとんどの実験において、ガスシーディングはダイバータプラズマに顕著なトロイダル非対称性を引き起こさなかった。しかし、プラズマ構築に使用される量と同程度のD2を注入した場合、ガス噴射位置近傍の粒子束は、トロイダル方向に離れた位置と比較して局所的に大幅に増加した。これは粒子源と輸送の間の競合であり、粒子源が強い場合には局所的な粒子増加が自然に生じる。さらに、不純物シーディング位置とストライク点の間のポロイダル距離を変えた専用実験が、放射能への影響を評価するために実施された。実験結果とSOLPSシミュレーションの両方は、ストライク点に近い位置でのシーディングがネオンの電離とエネルギー放射により有利であることを示している。