The first results of edge-localized mode (ELM) pacing using small spherical lithium granules injected mechanically into H-mode discharges are reported. Triggering of ELMs was accomplished using a simple rotating impeller to inject sub-millimetre size granules at speeds of a few tens of meters per second into the outer midplane of the EAST fusion device. During the injection phase, ELMs were triggered with near 100% efficiency and the amplitude of the induced ELMs as measured by Dα was clearly reduced compared to contemporaneous naturally occurring ELMs. In addition, a wide range of granule penetration depths was observed. Moreover, a substantial fraction of the injected granules appeared to penetrate up to 50% deeper than the 3 cm nominal EAST H-mode pedestal width. The observed granule penetration was, however, less deep than suggested by ablation modelling carried out after the experiment. The observation that ELMs can be triggered using the injection of something other than frozen hydrogenic pellets allows for the contemplation of lithium or beryllium-based ELM pace-making on future fusion devices. This change in triggering paradigm would allow for the decoupling of the ELM-triggering process from the plasma-fuelling process which is currently a limitation on the performance of hydrogen-based ELM mitigation by injected pellets.
小型球状リチウム顆粒を機械的に注入することによるELMペーシングの最初の結果を報告する。ELMのトリガリングは、毎秒数十メートルの速度でサブミリサイズの顆粒をEAST装置の外側ミッドプレーンに注入する単純な回転インペラを用いて達成された。注入期間中、ELMはほぼ100%の効率でトリガされ、Dαで測定された誘起ELMの振幅は、自然発生ELMの振幅と比較して明確に減少した。さらに、顆粒の侵入深さは広範囲にわたって変化した。特筆すべきは、注入された顆粒のかなりの割合が、EASTのHモードペデスタル幅の公称値3cmよりも最大50%深く侵入したことである。しかしながら、観測された侵入深さは、実験後に実施されたアブレーションモデリングによって予測された深さよりも浅かった。凍結水素ペレット以外のものを注入してELMをトリガできるという観察結果は、将来の核融合装置においてリチウムまたはベリリウムベースのELMペーシングを可能にすることを示唆している。このトリガリングパラダイムの変更により、ELMトリガリングプロセスをプラズマ燃料供給プロセスから切り離すことが可能となり、これは現在、ペレット注入による水素ベースのELM緩和の性能を制限している要因である。