High pressure noble gas injection is a promising technique to mitigate the effect of disruptions in tokamaks. In this paper, results of mitigation experiments with low-Z massive gas injection (helium) on the EAST tokamak are reported. A fast valve has been developed and successfully implemented on EAST, with valve response time ⩽150 μs, capable of injecting up to particles, corresponding to 300 times the plasma inventory.Different amounts of helium gas were injected into stable plasmas in the preliminary experiments. It is seen that a small amount of helium gas () can not terminate a discharge, but can trigger MHD activity. Injection of 40 times the plasma inventory impurity () can effectively radiate away part of the thermal energy and make the electron density increase rapidly. The mitigation result is that the current quench time and vertical displacement can both be reduced significantly, without resulting in significantly higher loop voltage. This also reduces the risk of runaway electron generation. As the amount of injected impurity gas increases, the gas penetration time decreases slowly and asymptotes to (∼7 ms). In addition, the impurity gas jet has also been injected into VDEs, which are more challenging to mitigate that stable plasmas.
高圧希ガス注入は、トカマクにおけるディスラプションの影響を緩和するための有望な手法である。本論文では、EASTトカマクにおける低Z大量ガス注入（ヘリウム）を用いた緩和実験の結果を報告する。応答時間が150μs以下で、最大3×10²¹個の粒子を注入可能な高速バルブを開発し、EASTに適用することに成功した。これはプラズマ粒子数の300倍に相当する。予備実験では、安定したプラズマに異なる量のヘリウムガスを注入した。少量のヘリウムガス（1×10¹⁹個）では放電を終了させることはできないが、MHD活動を誘発できることが確認された。プラズマ粒子数の40倍に相当する不純物（1.2×10²¹個）を注入すると、熱エネルギーの一部を効果的に放射させ、電子密度を急速に増加させることができる。緩和の結果、電流クエンチ時間と垂直変位の両方を大幅に低減でき、その際にループ電圧の顕著な上昇は見られなかった。これにより、逃走電子生成のリスクも低減される。注入する不純物ガス量が増加するにつれて、ガス侵入時間は緩やかに減少し、約7msに漸近する。さらに、不純物ガスジェットは、安定プラズマよりも緩和が困難なVDE（垂直変位事象）にも注入され、その有効性が検証された。