We report the basic behaviors of fuel recycling and impurity accumulation during >100 s long-pulse H-mode plasma under full metal wall conditions on EAST. Significant fuel recycling and impurity rising, particularly from heavy impurities, have been observed when operating with a bare metal wall or a deteriorate real-time coated wall, which severely limits the duration of H-mode discharges. To address this issue, a novel dynamic wall coating technique combining feedforward and feedback controls has been successfully developed. The feedforward control presets the Li powder injection rate based on prior experimental observations, whereas the feedback control dynamically modulates the Li injection rate in response to real-time Li-II line emission measurements. Using this approach, a 605 s H-mode plasma has been achieved with fuel recycling and impurity level maintained stable. This result extends the previous record of a 403 s long-pulse H-mode plasma Gong et al (2024 Nucl. Fusion64 112013) by over 200 s. It demonstrates the effectiveness of the dynamic powder injection technique in controlling fuel recycling and impurities accumulation, while prolonging plasma duration. These findings offer valuable insights into potential applications of other low-Z powder, such as boron, in ITER.
完全金属壁条件下のEASTにおける>100秒の長時間パルスHモードプラズマ中の燃料リサイクリングと不純物蓄積の基本的挙動を報告する。裸の金属壁または劣化したリアルタイム被覆壁での運転時には、特に重不純物による顕著な燃料リサイクリングと不純物増加が観察され、これはHモード放電の持続時間を深刻に制限する。この問題に対処するため、フィードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた新しい動的壁被覆技術が首尾よく開発された。フィードフォワード制御は、事前の実験観察に基づいてLi粉末注入速度を事前設定し、フィードバック制御は、リアルタイムのLi-II線発光測定に応じてLi注入速度を動的に調整する。この手法を用いて、燃料リサイクリングと不純物レベルを安定に維持した605秒のHモードプラズマが達成された。この結果は、Gong et al (2024 Nucl. Fusion64 112013)による403秒の長時間パルスHモードプラズマの従来記録を200秒以上更新するものである。これは、動的粉末注入技術がプラズマ持続時間を延長しながら燃料リサイクリングと不純物蓄積を制御する上での有効性を示している。これらの知見は、ITERにおけるホウ素などの他の低Z粉末の応用可能性に貴重な洞察を提供する。