The fueling of plasmas using frozen pellets in steady-state quiescent H-mode plasmas with edge-localized modes (ELMs) suppressed by external magnetic perturbations (RMPs) was successfully demonstrated on the EAST tokamak in plasmas with similar shapes to those in ITER with q95 ~ 3.8, and triangularity δ ~ 0.45. During the fully suppressed-ELM phase using RMPs, the plasmas were refueled by deuterium pellets with a frequency of 5 Hz from ~40 cm above the mid-plane on the low field side. The results show that the pellet fueling would partially compensate density, which decreased due to the effect of pump-out induced by RMPs. It was interesting to discover that the stored energy of the plasma could be raised to the value from before RMP application using pellet injection, which is rarely reported in other tokamaks. As for ELMs, they reappeared with a size smaller than the ELMs before RMP application accompanied with a magnetic coherent mode termination, however, the ELMs were still mitigated to a certain extent. Meanwhile, a similar experiment using supersonic molecular beam injection fueling was also carried out, which confirmed that pellet fueling is better for raising plasma stored energy. This investigation on the synergistic effect of pellet fueling and RMPs would be useful for simultaneous control of plasma density and ELMs in high performance H-mode plasmas in future devices, such as ITER.
凍結ペレットを用いたプラズマの燃料供給は、外部磁気摂動（RMPs）によって周辺局在モード（ELMs）が抑制された定常状態の静穏Hモードプラズマにおいて、q95 ~ 3.8、三角形度δ ~ 0.45を有するITERと類似した形状のプラズマで、EASTトカマクにおいて成功裏に実証された。RMPsを用いた完全ELM抑制位相の間、プラズマは低磁場側の中央平面から約40 cm上方から5 Hzの周波数で重水素ペレットにより再燃料供給された。結果は、ペレット燃料供給が、RMPsによって誘起されるポンプアウトの効果により減少した密度を部分的に補償することを示している。興味深いことに、ペレット入射を用いることでプラズマの蓄積エネルギーをRMP印加前の値まで上昇させることができたが、これは他のトカマクではほとんど報告されていない。ELMについては、磁気コヒーレントモードの終了を伴い、RMP印加前のELMよりも小さいサイズで再出現したが、ELMは依然としてある程度緩和されていた。一方、超音速分子ビーム入射燃料供給を用いた同様の実験も実施され、ペレット燃料供給がプラズマ蓄積エネルギーを上昇させるのに優れていることが確認された。ペレット燃料供給とRMPsの相乗効果に関するこの調査は、ITERのような将来の装置における高性能Hモードプラズマでのプラズマ密度とELMの同時制御に有用であろう。