Preventing impurity emission from hot spots on plasma-facing materials is a critical issue in the maintenance of high-performance plasma on the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). In this study, experimental and theoretical analyses were performed to investigate the mechanism of hot spot formation. In the upper single null magnetic configuration of the EAST, two separatrices were connected to the upper (primary) and lower (secondary) X-points. Experiments on plasma configuration control indicated that the reduction in the gap between the lower (secondary) separatrix and lower hybrid antenna is effective in preventing hot spot formation on the lower divertor, which frequently emits impurities in long-duration discharges. This effectiveness was quantitatively confirmed by magnetic field lines tracking simulation and calorimetric measurement of divertors in the experiment. Two-frequency power modulation of the lower hybrid wave (LHW) was conducted to evaluate power deposition on the scrape-off layer (SOL) during propagation from the LHW antenna to the main plasma. This experiment clarified that LHW-accelerated electrons in the SOL via collision damping deliver their energies to hot spots along the magnetic field line. These findings help alleviate or even eliminate the formation of hot spots and maintain the performance of plasma.
プラズマ対向材料上のホットスポットからの不純物放出を防ぐことは、実験先進超伝導トカマク（EAST）における高性能プラズマの維持における重要な課題である。本研究では、ホットスポット形成のメカニズムを調査するために、実験的および理論的解析を行った。EASTの上部シングルヌル磁気配位では、二つのセパラトリックスが上部（一次）X点と下部（二次）X点に接続されていた。プラズマ配位制御の実験は、下部（二次）セパラトリックスと低域混成波アンテナの間のギャップの低減が、長時間放電中に頻繁に不純物を放出する下部ダイバータ上のホットスポット形成の防止に有効であることを示した。この有効性は、実験における磁力線追跡シミュレーションとダイバータの熱量測定によって定量的に確認された。低域混成波（LHW）の二周波数パワー変調は、LHWアンテナから主プラズマへの伝搬中におけるスクレイプオフ層（SOL）へのパワー堆積を評価するために実施された。この実験により、衝突減衰を介してSOL内でLHWにより加速された電子が、磁力線に沿ってホットスポットにエネルギーを輸送することが明らかになった。これらの知見は、ホットスポットの形成を緩和またはさらには排除し、プラズマ性能を維持するのに役立つ。