Waves in the ion-cyclotron range of frequencies (ICRF) used for tokamak heating are known to interact strongly with the scrape-off layer (SOL) plasma, potentially limiting ICRF performance. We present the effect of ICRF heating on triple-probe signals in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) experiment, an advanced superconducting tokamak with two ICRF antennas and 12 MW of ICRF source power in support of high-power and long-pulse operation. Applying time-resolved magnetic mapping to the divertor probe arrays enables detailed sensing of the spatial structure of the SOL modifications. We observe a sharp transition in floating potential from negative to positive over a length scale of a centimeter at a major radius just inboard of the ICRF antenna. The largest changes in floating potential are observed not for probes connecting to the active ICRF antennas but rather to the main limiter or limiters for inactive lower hybrid launchers. Ion saturation current can be greatly reduced for probes mapping just in front of an antenna. Where relevant, comparison with results from the National Spherical Torus Experiment are made. This work will provide insight into sputtering, impurity production and antenna coupling as higher ICRF power levels are attempted on EAST.
ICRF加熱に使用されるイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)の波動は、スクレイプオフ層(SOL)プラズマと強く相互作用し、ICRF性能を制限する可能性があることが知られている。本論文では、実験的先進超伝導トカマク(EAST)におけるICRF加熱がトリプルプローブ信号に及ぼす影響について報告する。EASTは、高出力・長時間パルス運転を支援する2基のICRFアンテナと12 MWのICRF源を備えた先進超伝導トカマクである。ダイバータプローブアレイへの時間分解磁気マッピングを適用することにより、SOL変調の空間構造を詳細に検出することが可能となった。ICRFアンテナの内側直近の主半径位置において、浮遊電位が負から正へと1センチメートル程度の長さスケールで急峻に遷移することを観測した。浮遊電位の最大の変化は、稼働中のICRFアンテナに接続されたプローブではなく、非稼働の低域混成波(LH)ランチャーに対する主リミターまたはリミター群に接続されたプローブにおいて観測された。アンテナの直前にマッピングされるプローブでは、イオン飽和電流が大幅に減少し得ることが示された。関連する箇所では、国立球状トカマク実験(NSTX)の結果との比較も行う。本研究成果は、EASTにおいてより高いICRF出力が試みられる際の、スパッタリング、不純物生成、およびアンテナ結合に関する知見を提供するものである。