In view of improving ion cyclotron range of frequencies (ICRF) wave coupling in EAST (experimental advanced superconducting tokamak) necessary to obtain high-power discharges, two series of experiments in L-mode were devoted to the use of local gas injection as a tool to increase density in front of the antennas. During the first session, the quantity of deuterium simultaneously puffed from five different poloidal positions on each side of one ICRF antenna was gradually increased. Steady gas puffing on this antenna (~8.1020 e s−1) increased antenna coupling resistance by 100%, but puffing more gas did not provoke any further improvement. Plasma central electron density was not kept constant when using local puff but kept increasing during the discharges. During the second session, the global density was well-controlled and remained constant, the distance between the separatrix and the first wall was increased by 2 cm allowing, the gas to spread better, and puffing more gas this time lead to better wave coupling. The same amount of gas was then puffed from three different locations and changes in SOL (scrape-off layer) parameters were measured from several locations. Extensive analysis of the edge diagnostics made it possible to observe an electron density increase and a temperature decrease caused by the ionization of neutrals in the SOL. Heat loads on the divertor targets were slightly mitigated by gas injection, which is favorable from the perspective of long pulse scenario development. Injection at mid-plane led to the best results with the highest coupling simultaneously achieved for both antennas and smallest heat loads on the divertor target (below 1 MW m−2). As far as wave coupling efficiency is concerned, most experimental trends were also successfully reproduced by antenna modelling with the RAPLICASOL finite element code with experimental density profiles from reflectometry as the main input.
高パワー放電を得るために必要なEAST（実験先進超伝導トカマク）におけるイオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）波動結合の改善を目的として、Lモードでの2系列の実験が、アンテナ前面の密度を増加させるツールとしての局所ガス入射の使用に充てられた。最初のセッションでは、1基のICRFアンテナの各側の5つの異なるポロイダル位置から同時にパフされる重水素の量が段階的に増加された。このアンテナへの定常ガスパフ（~8.1020 e s−1）はアンテナ結合抵抗を100%増加させたが、それ以上のガスをパフしてもさらなる改善は引き起こされなかった。局所パフを使用した際、プラズマ中心電子密度は一定に保たれず、放電中に増加し続けた。2回目のセッションでは、全体密度は良好に制御され一定に保たれ、セパラトリックスと第一壁の間の距離が2 cm増加され、ガスがより良く広がることが可能となり、今回はより多くのガスをパフすることでより良い波動結合が得られた。その後、同量のガスが3つの異なる位置からパフされ、SOL（スクレイプオフ層）パラメータの変化が複数の位置から測定された。周辺計測の広範な解析により、SOL内の中性粒子の電離によって引き起こされる電子密度の増加と温度の低下を観察することが可能となった。ダイバータターゲットへの熱負荷はガス入射によってわずかに緩和され、これは長時間パルスシナリオ開発の観点から好ましい。赤道面での入射は最良の結果をもたらし、両アンテナで同時に達成された最高の結合と、ダイバータターゲット上の最小の熱負荷（1 MW m−2未満）が得られた。波動結合効率に関しては、ほとんどの実験的傾向は、反射計測による実験密度プロファイルを主な入力とするRAPLICASOL有限要素コードを用いたアンテナモデリングによっても首尾よく再現された。