Hot spots on the EAST tokamak graphite guard limiters of the lower hybrid wave (LHW) antenna may cause a sudden increase of impurity influx and even ending with disruption. A sheath model is developed by taking into account the energetic electron component from the plasma-LHW interaction via electron Landau damping, and then a self-consistent method is used to study the interaction of the plasma across the sheath at the material surface and material thermal response. It is found that the fast electron fluxes driven by both the 2.45 and 4.6 GHz LHWs modify strongly the sheath potential, which then influence on the bombarding ion energy at the material surface and the surface temperature. By calculating the carbon physical sputtering and chemical erosion from guard limiter of the LHW antenna, the carbon production from the guard limiter in two LHW systems is found to have different behavior for the same edge plasma density and electron temperature. Our results show that carbon impurity is mainly from physical sputtering, except for the 4.6 GHz LHW in a narrow range of the high electron temperature where the chemical erosion has a very sharp increase. Due to modification of the sheath potential induced by the fast electrons, the power density is higher with the 4.6 GHz than the 2.45 GHz LHW system. As a consequence the surface temperature is higher at 4.6 GHz and susceptible to reach several hundred of degrees which is prone to chemical erosion.
EASTトカマクの低混成波（LHW）アンテナの黒鉛ガードリミッター上のホットスポットは、不純物流入の急激な増加を引き起こし、さらにはディスラプションに至る可能性がある。電子ランダウ減衰を介したプラズマ-LHW相互作用からの高エネルギー電子成分を考慮したシースモデルを開発し、その後、自己無撞着法を用いて、材料表面でのシースを横切るプラズマの相互作用と材料の熱応答を研究した。2.45GHzおよび4.6GHzのLHWによって駆動される高速電子フラックスがシースポテンシャルを強く変調し、それが材料表面への入射イオンエネルギーと表面温度に影響を与えることが見出された。LHWアンテナのガードリミッターからの炭素の物理スパッタリングと化学エロージョンを計算することにより、同じ周辺プラズマ密度と電子温度条件下で、2つのLHWシステムにおけるガードリミッターからの炭素生成が異なる挙動を示すことが明らかになった。我々の結果は、炭素不純物は主に物理スパッタリングに由来するが、4.6GHzのLHWの場合、高電子温度の狭い範囲では化学エロージョンが非常に急激に増加することを示している。高速電子によって誘起されるシースポテンシャルの変調により、パワー密度は2.45GHzのLHWシステムよりも4.6GHzの方が高くなる。その結果、表面温度は4.6GHzでより高くなり、数百度に達する可能性があり、化学エロージョンが発生しやすくなる。