Lower hybrid current drive (LHCD) experiments with line-averaged density up to ∼5.1 × 1019 m−3 were performed in EAST L-mode plasmas. When the line-averaged density rises above a critical value, the hard x-ray (HXR) emission falls to the noise level, indicating that the LHCD density limit is encountered. The experimental results show that the LHCD density limit can be increased with higher wave source frequency (f0) and higher magnetic field (Bt). Although a higher LHCD density limit is obtained by a higher magnetic field for both 2.45 GHz and 4.6 GHz waves, the results show a stronger dependence on the magnetic field for the 4.6 GHz case. Analysis suggests that, for normal operation with a relatively low magnetic field (1.6 T ⩽ Bt ⩽ 2.5 T) on EAST, the dominant mechanisms responsible for the LHCD density limit are different between the 2.45 GHz and 4.6 GHz waves. The wave accessibility plays a more significant role during 4.6 GHz LHCD experiments, while parasitic losses due to parametric decay instability (PDIs) dominate the accessibility issue in the 2.45 GHz case. Collisional loss in the scrape-off layer (SOL) may explain the 4.6 GHz result when combined with the accessibility limit at high density and low temperature.
線平均密度が∼5.1 × 1019 m−3までの低域混成波電流駆動(LHCD)実験が、EASTのLモードプラズマにおいて実施された。線平均密度が臨界値を超えて上昇すると、硬X線(HXR)放射はノイズレベルまで低下し、LHCD密度限界に遭遇したことを示している。実験結果は、LHCD密度限界がより高い波源周波数(f0)およびより高い磁場(Bt)によって増加し得ることを示している。2.45 GHz波と4.6 GHz波の両方において、より高い磁場によってより高いLHCD密度限界が得られるが、結果は4.6 GHzの場合に磁場へのより強い依存性を示している。解析は、EAST上の比較的低い磁場(1.6 T ⩽ Bt ⩽ 2.5 T)での通常運転において、LHCD密度限界の原因となる支配的メカニズムが2.45 GHz波と4.6 GHz波で異なることを示唆している。波動の到達可能性は4.6 GHz LHCD実験中により重要な役割を果たす一方、パラメトリック崩壊不安定性(PDIs)による寄生損失は2.45 GHzの場合に到達可能性の問題を支配する。スクレイプオフ層(SOL)における衝突損失は、高密度かつ低温での到達可能性限界と組み合わせることで、4.6 GHzの結果を説明し得る。