A total power injection up to 0.3 GJ has been achieved in EAST long pulse H-mode operation of 101.2 s with an ITER-like water-cooled tungsten (W) mono-block divertor, which has steady-state power exhaust capability of 10 MWm−2. The peak temperature of W target saturated at 12 s to the value T ~ 500 °C with a heat flux ~3.3 MW m−2 being maintained during the discharge. By tailoring the 3D divertor plasma footprint through edge magnetic topology change, the heat load was broadly dispersed and thus peak heat flux and W sputtering were well controlled. Active feedback control of H-mode detachment with D2 fuelling or divertor impurity seeding has been achieved successfully, with excellent compatibility with the core plasma performance. Active feedback control of radiative power utilizing neon seeding was achieved with f rad = 18%–41% in H-mode operation, exhibiting potential for heat flux reduction with divertor and edge radiation. This has been further demonstrated in DIII-D high βP H-mode scenario within the joint DIII-D/EAST experiment using impurity seeding from the divertor volume. Steady-state particle control and impurity exhaust has been achieved for long pulse H-mode operation over 100 s with the W divertor by leveraging the effect of drifts and optimized divertor configuration, coupled with strong pumping and extensive wall conditioning. Approaches toward the reduction of divertor W sourcing, which is of crucial importance for a metal-wall tokamak, are also explored. These advances provide important experimental information on favourable core-edge integration for high power, long-pulse H-mode operation in EAST, ITER and CFETR.
EASTの長パルスHモード運転(101.2秒)において、定常状態での排熱能力10 MWm−2を有するITER類似の水冷タングステン(W)モノブロック・ダイバータを用いて、最大0.3 GJの総入力エネルギーを達成した。Wターゲットのピーク温度は放電中に熱流束約3.3 MW m−2が維持された状態で、12秒で約500 °Cの値に飽和した。端部磁場トポロジー変更による3次元ダイバータ・プラズマ・フットプリントの調整により、熱負荷は広範囲に分散され、ピーク熱流束とWスパッタリングは良好に制御された。D2ガス入射またはダイバータ不純物シーディングによるHモード・デタッチメントのアクティブフィードバック制御に成功し、コアプラズマ性能との優れた両立性を示した。ネオン・シーディングを利用した放射パワーのアクティブフィードバック制御は、Hモード運転においてf rad = 18%–41%で達成され、ダイバータおよび周辺部放射による熱流束低減の可能性を示した。これは、DIII-D/EAST共同実験において、ダイバータ領域からの不純物シーディングを用いたDIII-Dの高βP Hモード・シナリオでもさらに実証された。ドリフト効果と最適化されたダイバータ配位を活用し、強力な排気と徹底した壁コンディショニングを組み合わせることで、Wダイバータを備えた100秒超の長パルスHモード運転において、定常状態の粒子制御と不純物排気を達成した。金属壁トカマクにとって極めて重要であるダイバータW発生源の低減に向けたアプローチも探索された。これらの進展は、EAST、ITER、CFETRにおける高出力・長パルスHモード運転のための良好なコア・周辺統合に関する重要な実験的知見を提供するものである。