Modulated lower-hybrid waves (LHWs) are injected into the Experimental Advanced Superconducting Tokamak to determine the physical principles responsible for the suppression or mitigation of edge-localized modes (ELMs). There are two cases of modulated-ELM evolution (stable and unstable cases), because of two different modulated pedestal densities. They can be attributed to additional magnetic perturbations induced by the LHWs, similarly to the effect of resonant magnetic perturbations. As regards the case of unstable modulated ELM evolution, the plasma stored energy increases as the LHWs turn on. In contrast, the central line-averaged electron density decreases, which is different from the case of ELM suppression or from the stably modulated case. The effect of LHWs or density 'pump-out' effect can pass across the top of the pedestal region and enter the interior of the density pedestal, causing a decrease in the electron density gradient and its value at the top of the pedestal. Simultaneously, the pressure gradient and edge bootstrap current density increase. For ELM suppression (or for the stable) case, LHWs can couple only with the plasma outside the top region of pedestal, because of the higher top value of density pedestal. Thus, LHWs can pump out the electron density significantly only in the pedestal foot region, producing a larger gradient of electron density pedestal. Statistical analysis of the data indicates that there is a threshold value of the central line-averaged electron density for each of the two modulated ELM cases. Furthermore, the ELM amplitude is modulated by LHWs with a time delay of hundreds of microseconds, which may be further evidence that LHWs have a significant impact on the evolution of ELMs and pedestal structures. All these results imply that there is a significant correlation between the ELM behavior and the electron density profiles modulated by LHWs.
変調された低混成波（LHW）を実験先進超伝導トカマク（EAST）に入射し、周辺局在モード（ELM）の抑制または緩和の原因となる物理原理を解明する。変調されたELMの時間発展には、2つの異なる変調ペデスタル密度に対応する2つのケース（安定ケースと不安定ケース）が存在する。これらは、共鳴磁場摂動の効果と同様に、LHWによって誘起される追加の磁場摂動に起因すると考えられる。不安定な変調ELM時間発展のケースでは、LHWが入射するとプラズマ蓄積エネルギーが増加する。対照的に、中心線平均電子密度は減少し、これはELM抑制ケースや安定な変調ケースとは異なる。LHWの効果、すなわち密度の「ポンプアウト」効果は、ペデスタル領域の頂部を通過して密度ペデスタルの内部に達し、電子密度勾配とペデスタル頂部での密度値を減少させる。同時に、圧力勾配とエッジのブートストラップ電流密度は増加する。ELM抑制ケース（または安定ケース）では、ペデスタル頂部の密度値が高いため、LHWはペデスタル領域の頂部より外側のプラズマとのみ結合できる。したがって、LHWはペデスタル底部領域でのみ電子密度を有意に排出（ポンプアウト）し、その結果、密度ペデスタルの勾配が大きくなる。データの統計解析により、2つの変調ELMケースのそれぞれについて、中心線平均電子密度に閾値が存在することが示される。さらに、ELM振幅はLHWによって数百マイクロ秒の時間遅延をもって変調される。これは、LHWがELMの時間発展とペデスタル構造に有意な影響を及ぼすことのさらなる証拠となり得る。これらの結果はすべて、LHWによって変調された電子密度分布とELMの挙動との間に有意な相関関係が存在することを示唆している。