Recent experiments from the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) show that lower hybrid waves (LHWs) can profoundly change the magnetic topology by inducing helical current filaments flowing along magnetic field lines in the scrape-off layer. Here, it is investigated for the first time how these magnetic perturbations caused by LHWs affect the edge plasma transport utilizing the three-dimensional Monte Carlo code EMC3-EIRENE, both in double-null and single-null configurations. The 3D magnetic topology structure is reflected in the plasma properties, due to much stronger parallel field transport compared with cross field diffusion. Good qualitative agreements between simulation results and experimental data from various edge diagnostics demonstrate that the EMC3-EIRENE code now is capable of taking into account the LHW-induced magnetic perturbation fields with both physical and geometrical effects being considered. Combined with experimental observations, the simulation results strongly support that total current amplitude of LHW-induced filaments increases with an increase in LHW input power. It can further deepen the penetration depth of the additional transport channel by extending the stochastic edge layer, and influence the ratio of heat (or particle) flux between split striated and original strike line on divertor targets. The 3D simulation results also indicate that the additional plasma transport channel induced by LHWs can significantly cause the redistribution of heat load between inner and outer divertor targets, which could not be found by the field line tracing method in previous works.
実験先進超伝導トカマク（EAST）による最近の実験は、低域混成波（LHWs）がスクレイプオフ層において磁力線に沿って流れる螺旋状電流フィラメントを誘起することにより、磁気トポロジーを根本的に変化させ得ることを示している。ここでは、LHWsによって引き起こされるこれらの磁気摂動が周辺プラズマ輸送にどのように影響するかが、三次元モンテカルロコードEMC3-EIRENEを用いて、ダブルヌルおよびシングルヌル配位の両方において初めて調査される。3次元磁気トポロジー構造は、交差磁場拡散と比較して平行磁場輸送がはるかに強いため、プラズマ特性に反映される。様々な周辺診断装置からの実験データとシミュレーション結果との間の良好な定性的一致は、EMC3-EIRENEコードが現在、物理的および幾何学的効果の両方を考慮したLHW誘起磁気摂動場を考慮に入れることが可能であることを示している。実験的観測と組み合わせると、シミュレーション結果は、LHW誘起フィラメントの全電流振幅がLHW入力電力の増加とともに増加することを強く支持する。それはさらに、確率的周辺層を拡張することにより追加輸送チャネルの浸透深さを深め、ダイバータ標的上の分割された縞状ストライク線と元のストライク線との間の熱（または粒子）フラックスの比に影響を与え得る。3次元シミュレーション結果はまた、LHWsによって誘起される追加プラズマ輸送チャネルが、内側および外側ダイバータ標的間の熱負荷の再分配を有意に引き起こし得ることを示しているが、これは以前の研究における磁力線追跡法では見いだせなかったものである。