Edge-localized modes (ELMs) are the focus of tokamak edge physics studies because the large heat loads associated with ELMs have great impact on the divertor design of future reactor-grade tokamaks such as ITER. In the experimental advanced superconducting tokamak (EAST), the first ELMy high confinement modes (H-modes) were obtained with 1 MW lower hybrid wave power in conjunction with wall conditioning by lithium (Li) evaporation and real-time Li powder injection. The ELMs in EAST at this heating power are mostly type-III ELMs. They were observed close to the H-mode threshold power and produced small energy dumps (1–2% of the stored energy). Type-III ELMs produced a time-averaged peak heat flux of about 2 MW m−2 on the target plate, a value which is ∼10 times larger than that of ELM-free phases. A few isolated and large type-I-like ELM events were also observed in EAST with an energy loss of up to 5% of the stored energy. Statistically, the ELM frequencies are several hundred hertz and the frequency appears to decrease with q95, the safety factor at 95% of the flux surface. When an ion cyclotron resonance frequency wave was injected during the H-mode phases, the ELM repetition frequency increased immediately. The frequency and amplitude of type-III ELMs can be effectively influenced by puffing impurity argon gas.
エッジ局在モード(ELM)は、トカマク周辺物理研究の焦点である。なぜなら、ELMに伴う大きな熱負荷は、ITERのような将来の炉級トカマクのダイバータ設計に大きな影響を与えるからである。実験先進超伝導トカマク(EAST)において、リチウム(Li)蒸着による壁調整とリアルタイムLi粉末入射を組み合わせた1 MWの低域混成波加熱により、初のELMy高閉じ込めモード(Hモード)が達成された。この加熱出力におけるEASTのELMは、そのほとんどがタイプIII ELMであった。それらはHモード閾値出力に近い条件で観測され、蓄積エネルギーの1〜2%という小さなエネルギー放出を生じた。タイプIII ELMは、ターゲット板上に時間平均ピーク熱流束として約2 MW m⁻²を生じたが、これはELMフリー位相の約10倍に相当する値である。また、EASTでは、蓄積エネルギーの最大5%のエネルギー損失を伴う、孤立した大きなタイプI様ELM事象も少数観測された。統計的に見ると、ELM周波数は数百Hzであり、その周波数は磁気面の95%における安全係数q95の増加とともに減少する傾向が見られた。Hモード位相中にイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)波を入射すると、ELM繰り返し周波数は即座に増加した。タイプIII ELMの周波数と振幅は、不純物としてのアルゴンガス入射によって効果的に制御できることが示された。