The effects of nitrogen injection on the heat load in the scape-off layer are systematically investigated in the EAST double-null divertor configuration using EMC3-EIRENE code. Nitrogen impurities injected near the separatrix line and away from the separatrix line give rise to a non-axisymmetric distribution of heat load on the target plate. With impurity injection near the separatrix line, the occurrence of the toroidal asymmetric heat load is observed only nearby the toroidal injection location, while with injection away from the separatrix line the regions of the asymmetric heat load extend and deviate from the toroidal injection position. The competition between the friction force and the ion temperature gradient force has been analyzed. It shows that when impurities are injected away from the separatrix line more impurities can be parallelly transported to a further toroidal location, which results in the extension and deviation of the non-symmetric electron temperature. When the input power is increased, the non-symmetric phenomenon of the heat load turns to be insignificant due to the reduction of the impurity density in the downstream regions, as illustrated by the field line tracing technique. Furthermore, by scanning various injection positions in the EAST tokamak, the optimum location of impurity injection has been discovered.
窒素注入がスクレイプオフ層における熱負荷に及ぼす影響が、EMC3-EIRENEコードを用いてEASTダブルヌルダイバータ配位において系統的に調査された。セパラトリックス近傍およびセパラトリックスから離れた位置に注入された窒素不純物は、ターゲット板上の熱負荷の非軸対称分布を引き起こす。セパラトリックス近傍への不純物注入では、トロイダル方向の非対称熱負荷の発生はトロイダル注入位置の近傍のみで観測される一方、セパラトリックスから離れた位置への注入では、非対称熱負荷の領域が拡大し、トロイダル注入位置からずれることが示された。摩擦力とイオン温度勾配力との間の競合が解析された。セパラトリックスから離れた位置に不純物が注入されると、より多くの不純物が平行方向にさらに遠いトロイダル位置へ輸送され得ることが示され、その結果、非対称電子温度の拡大とずれが生じる。入力パワーが増加すると、下流領域における不純物密度の減少により、熱負荷の非対称現象は顕著ではなくなることが、磁力線追跡手法によって実証された。さらに、EASTトカマクにおいて様々な注入位置を走査することにより、不純物注入の最適位置が発見された。