The ion cyclotron (IC) parametric decay instability (PDI) of lower hybrid (LH) waves with different plasma densities, LH power levels and magnetic configurations is investigated on the EAST tokamak. The non-linear behaviors of PDI are well documented using radio frequency (RF) loop probes, which measure the frequency spectrum of LH waves. It is observed that the IC sidebands grow significantly with the plasma density and LH power. An effective method to mitigate PDI activities in high-density H-mode plasmas by adopting a favorable magnetic field Bt (namely, the ∇B drift of ions toward the primary X-point) is found. Numerical calculations are performed by solving the parametric dispersion relation to explain the observed growth of IC sidebands. The simulated results highlight that multiple passes across the scrape-off layer (SOL) are necessary to take into account for evaluating the amplification factor of the sideband waves in the weak damping regime. Finally, the impact of PDI on the LH current drive (LHCD) efficiency and the implications of this study to future tokamak experiments are discussed.
EASTトカマクにおいて、異なるプラズマ密度、LHパワー準位、および磁気配位の下での低混成(LH)波のイオンサイクロトロン(IC)パラメトリック崩壊不安定性(PDI)を調査した。PDIの非線形挙動は、LH波の周波数スペクトルを測定する高周波(RF)ループプローブを用いて詳細に記録された。IC側帯波はプラズマ密度とLHパワーとともに有意に成長することが観測された。高密度HモードプラズマにおけるPDI活動を抑制する効果的な方法が、好ましい磁場Bt（すなわち、主X点に向かうイオンの∇Bドリフト）を採用することによって見出された。観測されたIC側帯波の成長を説明するために、パラメトリック分散関係を解く数値計算を実施した。シミュレーション結果は、弱減衰領域における側帯波の増幅係数を評価する際に、スクレイプオフ層(SOL)を横切る複数回の通過を考慮することが必要であることを強調している。最後に、LH電流駆動(LHCD)効率に対するPDIの影響と、将来のトカマク実験に対する本研究の含意について議論する。