Experiments on pellet fueling have been carried out in edge localized mode (ELM)-free high-confinement mode (H-mode) plasmas with q95 ∼ 6 in the EAST tokamak. Cryogenic deuterium pellets were injected into the ELM-free plasmas at a frequency of 10 or 5 Hz from ∼45 cm above the mid-plane on the low-field side. It is found that the ELM-free H-mode plasmas are still sustained even if both the edge and core plasma are impacted by the pellet injections (PIs). Several small ELMs would appear and the edge coherent mode accompanying the ELM-free phase fades or even disappears just after the pellet events, but the plasma would rapidly recover to the ELM-free state. Although the ELMing phase is very short, it may be an issue that still needs to be resolved in the future. Meanwhile, the 3/2 tearing mode often appearing in ELM-free discharges would be stabilized by the PIs, and the high-Z impurity concentration would be reduced during the PIs. All these results will be meaningful to International Thermonuclear Experimental Reactor and future fusion reactors.
実験は、EASTトカマクにおいて、q95 ∼ 6のELMフリーHモードプラズマを用いて、ペレット入射による燃料供給に関して実施された。低温の重水素ペレットは、低磁場側でミッドプレーンから約45 cm上方の位置において、10 Hzまたは5 Hzの周波数でELMフリープラズマへ入射された。ELMフリーHモードプラズマは、端部プラズマとコアプラズマの両方がペレット入射の影響を受けた場合でも、持続されることが見出された。ペレット事象の直後には、複数の小さなELMが出現し、ELMフリー位相に伴う端部コヒーレントモードは減衰するか、あるいは消失するが、プラズマは急速にELMフリー状態へ回復する。ELM位相は非常に短いものの、将来解決すべき課題となる可能性がある。一方、ELMフリーディスチャージにおいてしばしば現れる3/2ネオクラシカルティアリングモードは、ペレット入射によって抑制され得る。さらに、高Z不純物濃度はペレット入射中に低減される。これらの結果はすべて、国際熱核融合実験炉および将来の核融合炉にとって有意義なものである。