One challenge in long-pulse and high performance tokamak operation is to control the edge localized modes (ELMs) to reduce the transient heat load on plasma facing components. Minute-scale discharges in H-mode have been achieved repeatedly on Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) since the 2016 campaign and understanding the characteristics of the ELMs in these discharges can be helpful for effective ELM control in long-pulse discharges. The kinetic profile diagnostics recently developed on EAST make it possible to perform the pedestal stability analysis quantitatively. Pedestal stability calculation of a typical long-pulse discharge with ELITE code is presented. The ideal linear stability results show that the ELM is dominated by toroidal mode number n around 10–15 and the most unstable mode structure is mainly localized in the steep pressure gradient region, which is consistent with experimental results. Compared with a typical type-I ELM discharge with larger total plasma current (Ip = 600 kA), pedestal in the long-pulse H-mode discharge (Ip = 450 kA) is more stable in peeling-ballooning instability and its critical peak pressure gradient is evaluated to be 65% of the former. Two important features of EAST tokamak in the long-pulse discharge are presented by comparison with other tokamaks, including a wider pedestal correlated with the poloidal pedestal beta and a smaller inverse aspect ratio and their effects on the pedestal stability are discussed. The effects of uncertainties in measurements on the linear stability results are also analyzed, including the edge electron density profile position, the separatrix position and the line-averaged effective ion charge value.
長時間パルス・高性能トカマク運転における課題の一つは、端部局在モード（ELM）を制御して、プラズマ対向機器への過渡的な熱負荷を低減することである。Experimental Advanced Superconducting Tokamak（EAST）では、2016年の実験キャンペーン以降、Hモードでの分単位の放電が繰り返し達成されており、これらの放電におけるELMの特性を理解することは、長時間パルス放電における効果的なELM制御に役立つ。近年開発されたEASTの運動論的診断装置により、ペデスタル安定性の定量的解析が可能となった。ELITEコードを用いた典型的な長時間パルス放電のペデスタル安定性計算が提示されている。理想線形安定性の結果は、ELMが主にトロイダルモード数n＝10前後で支配され、最も不安定なモード構造が主に急峻な圧力勾配領域に局在することを示しており、これは実験結果と一致する。より大きなプラズマ電流（Ip＝600 kA）を有する典型的なタイプI ELM放電と比較して、長時間パルスHモード放電（Ip＝450 kA）のペデスタルはピーリング・バルーニング不安定性に対してより安定であり、その臨界ピーク圧力勾配は前者の65％と評価される。他のトカマクとの比較による長時間パルス放電におけるEASTトカマクの2つの重要な特徴が提示されており、ポロイダルペデスタルベータと相関するより広いペデスタル、およびより小さい逆アスペクト比が含まれ、それらのペデスタル安定性への影響が議論されている。測定の不確かさが線形安定性解析結果に及ぼす影響も分析されており、端部電子密度分布の位置、セパラトリクスの位置、および線平均実効電荷数値が含まれる。