The multifaceted asymmetric radiation from the edge (MARFE), which is generally considered to be the result of a radiation thermal instability in the edge and usually occurs in high density operation, has been first observed to move up and down along the poloidal cross-section due to edge cooling after cryogenic deuterium pellet injections in EAST tokamak with tungsten divertor. A maximum electron density of 0.84 × nGW has been obtained using continuous cryogenic pellet fueling. In the meantime, MARFEs, initially located near the divertors of EAST, moves to the inner wall on high field side after each pellet injection. This movement should be attributed to the asymmetry of the power flow to the two sides of the MARFE after pellet injections. Accompanied with MARFE movement, two kinds of strong density fluctuations have been observed. The ones with continuous and regular frequency spectrum, which does not cause a reduction of main plasma density, are confirmed to be induced by MARFE. The others, appearing with magnetic fluctuations, have been determined to be induced by the m/n = 2/1 magnetohydrodynamic activities after pellet injections. All the investigations in this paper will be meaningful for the steady high density operation of future fusion reactors, such as ITER.
周辺部からの非対称放射(MARFE)は、一般に周辺部における放射熱的不安定性の結果であると考えられており、通常は高密度運転時に発生するが、タングステンダイバータを備えたEASTトカマクにおいて、低温重水素ペレット入射後の周辺部冷却により、ポロイダル断面に沿って上下に移動することが初めて観測された。連続的な低温ペレット入射を用いることにより、0.84×nGWの最大電子密度が達成された。その間、MARFEは、各ペレット入射後に、当初はEASTのダイバータ付近に位置していたが、高磁場側の内壁に向かって移動した。この移動は、ペレット入射後のMARFE両側におけるパワーフローの非対称性に起因するものと考えられる。MARFEの移動に伴い、2種類の強い密度揺動が観測された。連続的かつ規則的な周波数スペクトルを有するものは、主プラズマ密度の低下を引き起こさず、MARFEによって誘起されるものであることが確認された。もう一方は、磁気流体力学揺動を伴って現れ、ペレット入射後のm/n=2/1磁気流体力学活動によって誘起されるものであると判定された。本論文におけるこれらの研究結果はすべて、ITERのような将来の核融合炉における定常高密度運転にとって有意義なものである。