A newly installed Lithium Granule Injector (LGI) was used to pace edge localized modes (ELM) in DIII-D. ELM pacing efficiency was studied injecting lithium granules of nominal diameter 0.3–0.9 mm, speed of 50–120 m s−1 and average injection rates up to 100 Hz for 0.9 mm granules and up to 700 Hz for 0.3 mm granules. The efficiency of ELM triggering was found to depend strongly on size of the injected granules, with triggering efficiency close to 100% obtained with 0.9 mm diameter granules, lower with smaller sizes, and weakly depending on granule velocity. Robust ELM pacing was demonstrated in ITER-like plasmas for the entire shot length, at ELM frequencies 3–5 times larger than the 'natural' ELM frequency observed in reference discharges. Within the range of ELM frequencies obtained, the peak ELM heat flux at the outer strike point was reduced with increasing pacing frequency. The peak heat flux reduction at the inner strike point appears to saturate at high pacing frequency. Lithium was found in the plasma core, with a concurrent reduction of metallic impurities and carbon. Overall, high frequency ELM pacing using the lithium granule injection appears to be compatible with both H-mode energy confinement and attractive H-mode pedestal characteristics, but further assessment is needed to determine whether the projected heat flux reduction required for ITER can be met.
新しく設置されたリチウム顆粒注入器（LGI）を用いて、DIII-Dにおける周辺局在モード（ELM）のペーシングを行った。ELMペーシング効率は、公称直径0.3～0.9 mm、速度50～120 m s⁻¹のリチウム顆粒を、0.9 mm顆粒では平均注入率100 Hzまで、0.3 mm顆粒では700 Hzまで注入して調べた。ELMトリガー効率は注入顆粒のサイズに強く依存し、直径0.9 mmの顆粒ではほぼ100%のトリガー効率が得られたが、より小さい顆粒では効率が低下し、顆粒速度への依存性は弱かった。ITER類似プラズマにおいて、ショット全体にわたって堅牢なELMペーシングが実証され、ELM周波数は参照放電で観測された「自然」ELM周波数の3～5倍に達した。得られたELM周波数の範囲において、外側ストライク点でのELMピーク熱流束はペーシング周波数の増加とともに低減した。内側ストライク点でのピーク熱流束低減は、高いペーシング周波数で飽和するように見える。リチウムがプラズマコア内に検出され、それに伴って金属不純物と炭素の低減が確認された。全体として、リチウム顆粒注入を用いた高周波ELMペーシングは、Hモードのエネルギー閉じ込めおよび良好なHモードペデスタル特性の両方と両立するように見えるが、ITERに要求される熱流束低減の見込みを満たすことができるかどうかを判断するには、さらなる評価が必要である。