The Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) has recently achieved a variety of H-mode regimes with different edge-localized mode (ELM) dynamics, including type-I ELMs, compound ELMs, which are manifested by the onset of a large spike followed by a sequence of small spikes on Dα emissions, usual type-III ELMs, and very small ELMs. This newly observed very small ELMy H-mode appears to be similar to the type-II ELMy H-mode, with higher repetition frequency (∼1 kHz) and lower amplitude than the type-III ELMy H-mode, exhibiting an intermediate confinement level between type-I and type-III ELMy H-modes. The energy loss and divertor power load are systematically characterized for these different ELMy H-modes to provide a physics basis for the next-step high-power long-pulse operations in EAST. Both type-I and compound ELMs exhibit good confinement (H98(y,2) ∼ 1). A significant loss of the plasma stored energy occurs at the onset of type-I ELMs (∼8%) and compound ELMs (∼5%), while no noticeable change in the plasma stored energy is observed for the small ELMs, including both type-III ELMs and very small ELMs. The peak heat flux on divertor targets for type-I ELMs currently achieved in EAST is about 10 MW m−2, as determined from the divertor-embedded triple Langmuir probe system with high time resolution. As expected, type-III ELMs lead to much smaller divertor power loads with a peak heat flux of about 2 MW m−2. Peak power loads for compound ELMs are between those for type-I and type-III ELMs. It is remarkable that the new very small ELMy H-modes exhibit even lower target power deposition than type-III ELMs, with the peak heat flux generally below 1 MW m−2. These very small ELMs are usually accompanied by broadband fluctuations with frequencies ranging from 20 to 50 kHz, which may promote particle and power exhaust throughout the very small ELMy H-mode regime.
近年、Experimental Advanced Superconducting Tokamak（EAST）は、Dα放射における大きなスパイクの発生とそれに続く一連の小さなスパイクによって特徴づけられる複合ELM、通常のtype-III ELM、そして非常に小さいELMなど、異なる周辺局在モード（ELM）ダイナミクスを有する多様なHモード領域を達成している。この新たに観測された非常に小さいELMを伴うHモードは、type-II ELM Hモードに類似しているように見え、type-III ELM Hモードよりも高い繰り返し周波数（約1 kHz）と低い振幅を有し、type-Iとtype-IIIのELM Hモードの中間の閉じ込めレベルを示す。これらの異なるELM Hモードについて、エネルギー損失とダイバータへの電力負荷を系統的に特性評価し、EASTにおける次段階の高パワー・長時間パルス運転のための物理的基盤を提供する。type-I ELMと複合ELMの両方が良好な閉じ込め（H98(y,2) ～ 1）を示す。プラズマ蓄積エネルギーの有意な損失がtype-I ELM（約8％）と複合ELM（約5％）の発生時に発生する一方、type-III ELMと非常に小さいELMの両方を含む小さいELMでは、プラズマ蓄積エネルギーの顕著な変化は観測されない。現在EASTで達成されているtype-I ELMのダイバータターゲットへのピーク熱流束は、高時間分解能を有するダイバータ埋め込み型トリプルラングミュアプローブシステムから決定されたように、約10 MW m−2である。予想通り、type-III ELMは約2 MW m−2のピーク熱流束とともに、はるかに小さいダイバータ電力負荷をもたらす。複合ELMのピーク電力負荷は、type-I ELMとtype-III ELMの中間である。注目すべきことに、新しい非常に小さいELM Hモードは、type-III ELMよりもさらに低いターゲットへの電力堆積を示し、ピーク熱流束は概ね1 MW m−2未満である。これらの非常に小さいELMは通常、20〜50 kHzの周波数の広帯域揺動を伴い、これが非常に小さいELM Hモード領域全体を通して粒子および出力排気を促進する可能性がある。