The results presented in this paper are an extension of our recent (Kong et al 2012 Plasma Phys. Control. Fusion54 105003) studies on lower hybrid wave (LHW) coupling. By optimizing the shape of the LH grill, the misalignment between the poloidal limiter (PL) and the LH grill is nearly eliminated and the coupling of LHW is improved, especially on the top row, although some discrepancies are still present in the case with low edge density. Density modifications both by LHW and ion cyclotron range of frequency (ICRF) power are studied in EAST. Experimental results show that the edge density modification in front of the LH grill during LHW power depends mainly on the competition between ponderomotive force (PMF) and the ionization of neutral gas, provided by gas puffing and edge recycling. However, the local edge density during ICRF power can be reduced rapidly. Furthermore, such a modification is more obvious with higher ICRF power and the relevant mechanism of density modification by ICRF power can be related to RF sheaths. In addition, another analogous effect of RF sheaths on the coupling of LHW is also investigated, i.e. the density convection induced by Er × B drift. The changes in LHW coupling associated with different ICRF antennas are discussed and it is shown that in some cases the coupling on the lower rows of the LH grill is improved possibly due to magnetic connection between ICRF antennas and the LH grill. The local coupling of LHW can be improved by gas puffing from gas introduction modules (GIM) on both sides of the launcher, but it is difficult to judge which one is more beneficial due to errors in measurements. Experimental results with gas (D2) injection during ICRF power clearly show that the coupling of LHW on the upper rows will be first improved by gas injection on the electron side and the coupling on the lower rows will be effectively improved by gas injection on the ion side. The results are consistent with the mapping of field lines.
本論文で提示された結果は、我々が最近行った低混成波（LHW）結合に関する研究（Kong et al 2012 Plasma Phys. Control. Fusion 54 105003）の拡張である。LHグリルの形状を最適化することにより、ポロイダルリミター（PL）とLHグリルの間のミスアライメントはほぼ解消され、LHWの結合は改善された。特に上部列において顕著であるが、低いエッジ密度の場合にはいくつかの不一致が依然として存在する。LHWとイオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）パワーの両方による密度変調がEASTで研究された。実験結果は、LHWパワー中のLHグリル前方のエッジ密度変調が、主にポンデロモーティブ力（PMF）と、ガス入射およびエッジリサイクリングによって供給される中性ガスの電離との間の競合に依存することを示している。しかしながら、ICRFパワー中の局所エッジ密度は急速に減少し得る。さらに、そのような変調はより高いICRFパワーでより顕著であり、ICRFパワーによる密度変調の関連メカニズムはRFシースに関連付けられる。加えて、LHWの結合に対するRFシースのもう一つの類似した効果、すなわちEr×Bドリフトによって誘起される密度対流も調査された。異なるICRFアンテナに関連するLHW結合の変化が議論され、いくつかの場合においてLHグリルの下部列での結合が改善されるのは、ICRFアンテナとLHグリルの間の磁気的接続に起因する可能性があることが示された。LHWの局所結合は、ランチャーの両側からのガス入射モジュール（GIM）によるガス入射によって改善され得るが、測定誤差のため、どちらがより有益であるかを判断することは困難である。ICRFパワー中のD2ガス入射を用いた実験結果は、LHWの上部列での結合が、電子側からのガス入射によって最初に改善され、下部列での結合がイオン側からのガス入射によって効果的に改善されることを明確に示している。これらの結果は、磁力線のマッピングと一致している。