The external Ne impurity seeding has been applied to reduce the heat flux to the divertor target as well as plasma temperature to prolong the lifetime of the EAST upper tungsten (W) target. The erosion of the W target during the Ne seeding in different divertor operation regimes has been assessed by using the semi-empirical formula, while the plasma background was provided by SOLPS modeling. The simulation results showed that the Ne impurity played a critical role in the W erosion, which depended strongly on the operation regimes. By increasing the Ne seeding rate, the discharge regime was varied from the attached to detached condition. During the attached regime, the insufficient seeded Ne impurity could reduce the heat flux to the target, but the erosion of the W target was obviously enhanced, which may shorten the target lifetime. By the sufficient impurity seeding, the detached condition could be achieved, and the W target erosion was obviously suppressed. The high-power discharge brings great challenge to the W target lifetime, and the erosion is mainly induced by Ne and D ions. The contribution of each species changes greatly with different Ne seeding rates. In addition, the lifetime of the EAST upper W divertor has also been evaluated in different operation regimes during high input power discharge.
外部Ne不純物入射は、ダイバータターゲットへの熱流束を低減し、プラズマ温度を下げてEAST上部タングステン(W)ターゲットの寿命を延ばすために適用されてきた。異なるダイバータ運転領域におけるNe入射中のWターゲットの損耗は、半経験式を用いて評価され、プラズマ背景はSOLPSモデリングによって提供された。シミュレーション結果は、Ne不純物がW損耗に重要な役割を果たし、その影響は運転領域に強く依存することを示した。Ne入射率を増加させることにより、放電領域は付着状態から非付着状態へと変化した。付着領域では、不十分なNe不純物入射はターゲットへの熱流束を低減できるものの、Wターゲットの損耗は明らかに増強され、ターゲット寿命を短縮する可能性がある。十分な不純物入射により、非付着状態が達成され、Wターゲットの損耗は明らかに抑制された。高パワー放電はWターゲットの寿命に大きな課題をもたらし、損耗は主にNeおよびDイオンによって引き起こされる。各粒子種の寄与は、Ne入射率の違いによって大きく変化する。さらに、高入力パワー放電中の異なる運転領域におけるEAST上部Wダイバータの寿命も評価された。