Understanding tungsten melting behavior and its influence on plasma operation is one of the main concerns for ITER, which will be operated with a full tungsten divertor. Similar to ITER, actively cooled tungsten cassette modules have been successfully installed for the upper divertor in EAST for a stronger heat exhaust ability. However, an unexpected in situ tungsten melting phenomenon has been observed around the strike point area on both the inner and outer targets during recent EAST plasma campaigns. It was identified that such tungsten melting was caused by the leading edges, which leads to much high heat load on the protruded edges of the cassette modules. All tungsten melting occurred only at the edges of the cassette modules where larger misalignment up to millimeter scale was formed. The melted layer, which was mainly driven by the electromagnetic force, was moved either up or down under different conditions. Only a few bridge connections along the vertical direction could be formed. Such tungsten melting ejected a large number of droplets into the core plasma, and resulted in a sharp increase of tungsten impurity and power radiation and could eventually lead to disruptions. With droplet ejection and melted layer removal, the melted corner seems to form a moderate chamfer structure and thus may mitigate the temperature rise. Under current operation conditions, EAST can tolerate such melting to some extent. Several solutions to help avoid this kind of melting have been proposed according to the thermal analysis for future EAST operations.
タングステンの溶融挙動とそれがプラズマ運転に及ぼす影響を理解することは、全面タングステン・ダイバータで運転されるITERにとって主要な関心事の一つである。ITERと同様に、より強力な排熱能力を目的として、EASTの上部ダイバータにはアクティブ冷却型タングステン・カセットモジュールが首尾よく設置されている。しかしながら、最近のEASTプラズマ実験期間中に、内側および外側ターゲットの両方のストライク点領域周辺で、予期しないin situタングステン溶融現象が観測された。このようなタングステン溶融はリーディングエッジによって引き起こされ、カセットモジュールの突出したエッジに非常に高い熱負荷をもたらすことが特定された。すべてのタングステン溶融は、ミリメートル規模までの大きなミスアライメントが形成されたカセットモジュールのエッジでのみ発生した。主に電磁力によって駆動される溶融層は、異なる条件下で上方または下方のいずれかに移動した。垂直方向に沿って形成され得るブリッジ接続はわずか数箇所のみであった。このようなタングステン溶融は多数の液滴をコアプラズマ中に放出し、タングステン不純物と放射損失の急激な増加をもたらし、最終的にはディスラプションを引き起こす可能性がある。液滴放出と溶融層の除去により、溶融した角部は適度な面取り構造を形成するようであり、したがって温度上昇を緩和する可能性がある。現在の運転条件下では、EASTはこのような溶融にある程度耐えることができる。将来のEAST運転に向けて、熱解析に基づいてこの種の溶融を回避するためのいくつかの解決策が提案されている。