The density shoulder represents a universal physical phenomenon that is closely related to the particle and energy transports occurring within the scrape-off layer (SOL) region of tokamak devices. A novel method has been developed to identify the density shoulder through the analysis of the bump structure in the time delay spectra from monostatic microwave reflectometry in EAST tokamak, obviating the need for density profile reconstruction. The density shoulder in EAST is characterized by a number of distinctive features. The density shoulder is mostly situated at a distance of 0–3 cm from the last closed flux surface, with a width of a few centimeters. No significant correlation is observed between its occurrence and the auxiliary heating or the confinement state. In the case of H-mode with quasi-coherent mode (QCM), a significant and positive correlation is observed between the density shoulder amplitude and QCM intensity. In the case of grassy-edge localized mode (ELM)-like H-mode, a density shoulder is also observed during the inter-ELM stage. Furthermore, as supersonic molecular beam injection (SMBI) deposits occur within the range of ρ = 0.9 ∼ 1, the density shoulder is also enhanced during the SMBI fueling process. Moreover, it appears that the neutral pressure has a more pronounced impact on the overall offset of the density profile than the strength of the density shoulder. These results collectively indicate that the outward particle transport from the pedestal to the SOL region plays a crucial role in the evolution of the density shoulder.
密度ショルダーは、トカマク装置のスクレイプオフ層(SOL)領域内で生じる粒子およびエネルギー輸送と密接に関連する普遍的な物理現象を表す。EASTトカマクにおける単一基台マイクロ波反射計からの時間遅延スペクトル中のバンプ構造の解析を通じて密度ショルダーを同定する新規手法が開発され、密度プロファイル再構築の必要性が省かれた。EASTにおける密度ショルダーは、いくつかの特徴的な性質によって特徴づけられる。密度ショルダーは、主に最終閉鎖磁気面から0〜3 cmの距離に位置し、その幅は数cmである。その出現と補助加熱または閉じ込め状態との間には有意な相関は観測されない。準コヒーレントモード(QCM)を伴うHモードの場合、密度ショルダー振幅とQCM強度との間に有意な正の相関が観測される。グラッシー・エッジ局在モード(ELM)様Hモードの場合、密度ショルダーはELM間期にも観測される。さらに、超音速分子ビーム入射(SMBI)の堆積がρ = 0.9 ∼ 1の範囲内で生じるため、密度ショルダーはSMBI燃料供給過程においても増強される。その上、中性粒子圧力は、密度ショルダーの強度よりも、密度プロファイルの全体的なオフセットにより顕著な影響を与えるように見える。これらの結果は総合的に、ペデスタルからSOL領域への外向き粒子輸送が密度ショルダーの進展において重要な役割を果たすことを示している。