This study uses the diversity of materials at known locations in the experimental advanced superconducting tokamak to extract, local information on which plasma-surface interaction processes are dominant during ion cyclotron resonance heating (ICRH) (near vs far field effects). Metallic impurity content is indicated by the intensity of impurity line emissions observed with a fast-time-response extreme ultraviolet spectrometer, normalized to line-averaged plasma density, i.e. Iimp/ne. Parametric dependencies are explored over scans of ICRH and LH (lower hybrid) power and for different toroidal phasings between straps, strap power balance, and magnetic configurations. This diversity of behavior is interpreted as the signature of different physical processes. Before 2017, as only the upper divertor region contained tungsten (W), the W content in the core used to increase a lot when moving from lower to upper single null configurations, and was correlated with the total injected power rather than the ICRH power. Molybdenum, covering the part of the inner wall facing one ion cyclotron range of frequencies (ICRF) antenna appear sensitive to this antenna power and phasing benchmarked by modeling suggesting a probable interaction due to residual ICRF waves crossing the plasma. Materials close and magnetically-connected to an active antenna show better correlation with ICRF antenna electrical tuning than those which are far away, or not connected. This is particularly the case with W since 2018, because the limiter tiles of the LH launchers were changed from graphite to tungsten. In these latter conditions, it is shown that W sources at the mid-plane (equatorial plane) contribute to a significant fraction of the core contamination by tungsten (25% in ohmic regime, and more during ICRH).
本稿では、実験先進超伝導トカマク（EAST）において、既知の位置にある材料の多様性を利用して、イオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）中にどのプラズマ–表面相互作用過程が支配的であるか（近接場対遠方場）に関する局所情報を抽出する。金属不純物含有量は、高速応答の極端紫外分光器で観測された不純物輝線強度を、線平均プラズマ密度で規格化した値、すなわちIimp/neによって示される。パラメータ依存性は、ICRHおよびLH（低域混成波）パワーの走査、ならびにストラップ間の異なるトロイダル位相、ストラップ間のパワーバランス、および磁気配位に対して調べられた。この挙動の多様性は、異なる物理過程の特徴として解釈される。2017年以前は、タングステン（W）が上部ダイバータ領域のみに存在していたため、コア内のW含有量は、下部単零配位から上部単零配位への遷移時に大きく増加し、ICRHパワーではなく全入射パワーと相関していた。一方、内壁の一部を覆うモリブデン（Mo）は、特定のICRF（イオンサイクロトロン周波数帯）アンテナに面しており、このアンテナのパワーと位相に敏感に応答し、モデリングによる検証から、残留ICRF波がプラズマを横切って伝播することによる相互作用の可能性が示唆された。能動的なアンテナに近接し、磁気的に結合した材料は、遠方に位置する、あるいは磁気的に結合していない材料よりも、ICRFアンテナの電気的チューニングとの相関が強い。これは、2018年以降、LHランチャーのリミタータイルがグラファイトからタングステンに交換されたため、Wに関して特に顕著である。後者の条件下では、赤道面（中平面）におけるW源が、コアのタングステン汚染のかなりの割合（オーミック運転時で25%、ICRH中はそれ以上）に寄与することが示された。