Two enhanced-recycling H-mode regimes, named low-enhanced-recycling (LER) and high-enhanced-recycling (HER) H-mode regimes, with edge coherent modes, have been achieved by lower hybrid current drive and ion cyclotron resonance heating with lithium-wall conditioning in the EAST superconducting tokamak. In the LER H-mode regime, the density and radiation increase during the ELM-free phase until the onset of edge-localized modes (ELMs), while in the HER H-mode regime, the density and radiation are well controlled without the presence of ELMs. Both LER and HER H-modes exhibit a low-frequency (frequency <100 kHz) edge quasi-coherent mode (ECM) with an initial frequency chirping down phase, following the L–H transition. In addition, an electromagnetic high-frequency coherent mode (HFM) with frequency >170 kHz appears shortly (<1 ms) after the transition during HER H-modes. Both ECM and HFM propagate in the electron diamagnetic drift direction in the lab frame with a low poloidal wavelength and may be responsible for enhanced recycling during the ELM-free phase. These two enhanced-recycling H-mode regimes may have significant implications for long-pulse high-performance operations in future fusion experiments.
2つの高閉じ込めモード(Hモード)領域、すなわち低リサイクリングHモード(LER)領域と高リサイクリングHモード(HER)領域が、EAST超伝導トカマクにおいて、低混合同軸加熱とイオンサイクロトロン共鳴加熱、ならびにリチウム壁コンディショニングにより達成された。LER Hモード領域では、密度と放射損失はELMフリー位相中に増加し、端部局在モード(ELM)の発生で終了する一方、HER Hモード領域では、密度と放射損失はELMの存在なしに良好に制御された。LERおよびHER Hモードの両方において、L-H遷移後に周波数が初期降下する低周波数(<100 kHz)の端部準コヒーレントモード(ECM)が観測された。さらに、HER Hモード中には、遷移後すぐ(<1 ms)に周波数が170 kHzを超える電磁的高周波コヒーレントモード(HFM)が出現した。ECMとHFMはともに、実験室系において電子反磁性ドリフト方向に伝播し、低ポロイダル波数を有し、ELMフリー位相中のリサイクリング増大に関与している可能性がある。これらの2つの高リサイクリングHモード領域は、将来の核融合実験における長時間パルス高性能運転に重要な示唆を与えるものである。