A very high core electron temperature (Te0 ∼ 10 keV) plasma has been established and stably sustained by applying both lower hybrid wave (LHW) and on-axis electron cyclotron resonance heating (ECRH) in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). In this work, power balance analysis shows that the increase of ECRH power can increase the normalized Te gradient significantly at the plasma core region (ρ < 0.6), but does not change the Te profile stiffness in the low-density L-mode plasmas. This has been considered to be due to a strong synergistic effect between ECRH and LHW. Furthermore, three distinguishable stages characterized by different Te profile stiffnesses can be identified from the density ramp-up in the electron-heated plasma on EAST. A stronger Te profile stiffness at ρ = 0.3 has been observed in the Stage-II, where the LHW power deposition gradually moves away from the plasma core region, following the electron density increases. Furthermore, the formation of an internal plasma density transport barrier inside ρ ∼ 0.6, accompanied by a sudden drop in core Te and a rise in both core plasma density and ion temperature, has been observed for the first time during the transition from the Stage-II to the Stage-III when the central line-averaged plasma density reaches a threshold of 2.2 × 1019 m−3. This finding strongly affects further development of high-performance gas-fueled electron-heated plasma scenarios in EAST and suggests an advanced operational regime with a wide internal plasma density transport barrier.
非常に高いコア電子温度（Te0 ∼ 10 keV）のプラズマが、実験先進超伝導トカマク（EAST）において、低混成波（LHW）とオンアクシス電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）の両方を印加することにより、確立され、安定に維持された。本研究では、パワーバランス解析により、ECRHパワーの増加は、プラズマコア領域（ρ < 0.6）における規格化されたTe勾配を有意に増加させることができるが、低密度LモードプラズマにおけるTeプロファイルの剛性は変化させないことが示された。これは、ECRHとLHWの間の強い相乗効果によるものと考えられている。さらに、EASTにおける電子加熱プラズマの密度ランプアップから、異なるTeプロファイル剛性によって特徴づけられる3つの識別可能な段階が特定できる。ρ = 0.3においてより強いTeプロファイル剛性が段階IIで観測されており、そこではLHWパワー堆積が電子密度の増加に伴ってプラズマコア領域から徐々に移動する。さらに、ρ ∼ 0.6の内部におけるプラズマ密度輸送障壁の形成が、コアTeの急激な低下とコアプラズマ密度およびイオン温度の両方の上昇を伴って、中心線平均プラズマ密度が2.2 × 1019 m−3の閾値に達する段階IIから段階IIIへの遷移中に、初めて観測された。この発見は、EASTにおける高性能ガス燃料電子加熱プラズマシナリオのさらなる発展に強く影響し、広い内部プラズマ密度輸送障壁を伴う先進的な運転領域を示唆している。