KSTAR has demonstrated divertor heat flux broadening during edge-localized mode (ELM) crash suppression using ITER-like three-row resonant magnetic perturbation (RMP) for the first time. To address a couple of critical issues in ITER RMP, robust ELM-crash-suppression methodology has been explored at low q95 and established in KSTAR using low-n RMPs. Taking full advantage of the ITER-like three-row in-vessel control coils (IVCC) in KSTAR, a set of intentionally misaligned RMP configurations (IMC) was tested to investigate whether or not IMC could be compatible with ELM crash suppression, while minimizing electromagnetic loads on RMP coils. As a result, the ITER-like three-row IMCs were found not only to have been compatible with the ELM crash suppression, but also to have broadened the divertor heat fluxes in the vicinity of the outer strike point. In comparison, the two-row RMPs have rarely affected the near scrape-off layer (SOL) heat flux despite slightly broadened profile change in the far-SOL. Since the divertor heat flux broadening reflects the dispersal of the peaked near-SOL heat flux, the experimental outcome is quite favorable to the ITER choice of three rows, instead of two rows. Nonetheless, since the IMC-driven broadening observed in the attached plasmas in KSTAR might appear substantially different in the partially detached plasmas in ITER, additional investigation has been conducted to see if RMP-driven, ELM crash suppression could be compatible with detached plasmas. Although no detached plasmas have been identified with ELM crash suppression yet, significantly reduced divertor heat flux was confirmed in high density, ELM-crash-suppressed plasmas at q95 = 3.4 using n = 2 RMPs. These new findings elevate the confidence level about the ITER RMP system, while the remaining uncertainties need to be further clarified using the three-row IVCCs in KSTAR.
KSTARは、ITER類似の3列共鳴磁場摂動(RMP)を用いたエッジ局在モード(ELM)クラッシュ抑制中のダイバータ熱流束の広がりを初めて実証した。ITERのRMPにおけるいくつかの重要課題に対処するため、低q95での堅牢なELMクラッシュ抑制手法がKSTARにおいて低n RMPを用いて探求され、確立された。KSTARのITER類似3列容器内制御コイル(IVCC)の利点を最大限に活用し、RMPコイルへの電磁負荷を最小化しつつ、IMCがELMクラッシュ抑制と両立可能かどうかを調べるため、一連の意図的にミスアラインしたRMP配位(IMC)が試験された。その結果、ITER類似の3列IMCはELMクラッシュ抑制と両立可能であるだけでなく、外側ストライク点近傍のダイバータ熱流束を広げることが見出された。比較として、2列RMPは、遠SOLにおけるわずかなプロファイル変化にもかかわらず、近スクレイプオフ層(SOL)の熱流束にはほとんど影響を与えなかった。ダイバータ熱流束の広がりは、ピーク化した近SOL熱流束の分散を反映しているため、この実験結果は2列ではなく3列を選択したITERの判断に極めて好都合である。それでもなお、KSTARのアタッチドプラズマで観測されたIMC駆動の広がりは、ITERの部分デタッチドプラズマではかなり異なる可能性があるため、RMP駆動のELMクラッシュ抑制がデタッチドプラズマと両立可能かどうかを調べる追加調査が実施された。デタッチドプラズマでのELMクラッシュ抑制はまだ確認されていないものの、q95 = 3.4、n = 2のRMPを用いた高密度ELMクラッシュ抑制プラズマにおいて、ダイバータ熱流束の大幅な低減が確認された。これらの新たな知見はITERのRMPシステムへの信頼度を高める一方、残された不確実性についてはKSTARの3列IVCCを用いたさらなる解明が必要である。