Ion cyclotron range of frequency (ICRF) wave heating simulation is often carried out in the core plasma region. However, the inclusion of scrape-off layer (SOL) plasma in the simulation model may lead to a new physical phenomenon and needs to be studied. In this paper, we apply a finite elements method based on the approach of Vallejos et al (2019 Nucl. Fusion59 076022), to simulate ICRF wave heating to account realistically for SOL plasma of the EAST. In the presence of the density pedestal near the last closed flux surface, a kind of cavity mode is observed for the case of low parallel wave number. Near the ion–ion hybrid resonance (IIR) layer in the SOL region, mode conversion from fast waves to slow waves takes place. ICRF wave coupling characteristics are roughly consistent with the prediction of the dispersion relation except for some small deviations, which may be caused by fast wave reflection in the high-field side. Approximately on-axis heating of H ion is observed and the power deposition zone broadens with parallel wave number increasing. Wave energy dissipation in SOL plasma is less than 7% and localized near the IIR region. Furthermore, the comparison between D(H) and D(He-3) minority heating scenarios is also carried out. The results and conclusions in this paper can provide a theoretical reference for ICRF heating experiments and may supply a new insight into the form of ICRF waves in the plasma edge.
イオンサイクロトロン周波数帯域（ICRF）波加熱シミュレーションは、しばしばコアプラズマ領域で実施される。しかしながら、シミュレーションモデルにスクレイプオフ層（SOL）プラズマを含めることは、新たな物理現象をもたらす可能性があり、研究される必要がある。本論文では、Vallejosら（2019 Nucl. Fusion 59 076022）のアプローチに基づく有限要素法を適用し、EASTのSOLプラズマを現実的に考慮したICRF波加熱シミュレーションを行う。最終閉鎖磁気面近傍の密度ペデスタルの存在下で、低い平行波数の場合に一種の空洞モードが観測される。SOL領域のイオン-イオン混成共鳴（IIR）層近傍では、速波から遅波へのモード変換が生じる。ICRF波結合特性は、いくつかの小さな偏差を除いて分散関係の予測とおおむね一致しており、この偏差は高磁場側での速波反射に起因する可能性がある。Hイオンのほぼ軸上加熱が観測され、パワー堆積領域は平行波数の増加に伴って広がる。SOLプラズマにおける波エネルギー散逸は7%未満であり、IIR領域近傍に局在している。さらに、D(H)およびD(He-3)マイノリティ加熱シナリオの比較も実施される。本論文の結果と結論は、ICRF加熱実験に対する理論的参照を提供し、プラズマ端部におけるICRF波の形態に関する新たな知見をもたらす可能性がある。