The injection of impurity granules into fusion research discharges can serve as a catalyst for ELM events. For sufficiently low ELM frequencies, and granule sizes above a threshold, this can result in full control of the ELM cycle, referred to as ELM pacing. For this research, we extend the investigation to conditions where the natural ELM frequency is too high for ELM pacing to be realized. Utilizing multiple sizes of lithium granules and classifying their effects by granule size, we demonstrate that ELM mitigation through frequency multiplication can be used at ELM triggering rates that nominally make ELM pacing unrealizable. We find that above a size threshold, injected granules promptly trigger ELMs and commensurately enhance the ELM frequency. Below this threshold size, injection of an individual granule does not always lead to the prompt triggering of an ELM; however, collective ablation in the edge pedestal region does enhance the ELM frequency. Specifically, Li granules too small to individually trigger ELMs were injected into EAST H-mode discharges at frequencies up to 2.3 kHz; collectively the granules were observed to enhance the natural ELM frequency up to 620 Hz, resulting in a ~2.4 × multiplication of the natural ELM frequency and a 50% decrease of the ELM size.
核融合研究における不純物顆粒の注入は、ELM事象の触媒として機能し得る。ELM周波数が十分に低く、かつ顆粒サイズが閾値以上の場合、これはELM周期の完全な制御、すなわちELMペーシングをもたらすことができる。本研究では、ELMペーシングを実現するには自然ELM周波数が高すぎる条件下へと調査を拡張する。多様なサイズのリチウム顆粒を利用し、その効果を顆粒サイズごとに分類することで、ELMトリガー率が名目上ELMペーシングを実現不可能とする条件下でも、周波数増倍によるELM緩和が可能であることを実証する。サイズ閾値以上では、注入された顆粒は即座にELMをトリガーし、それに伴ってELM周波数を増大させることが判明した。この閾値サイズ未満では、個々の顆粒の注入は必ずしもELMの即時トリガーには至らないものの、周辺ペデスタル領域における集合的アブレーションがELM周波数を増大させることが確認された。具体的には、個別にはELMをトリガーできないほど微小なリチウム顆粒を、最大2.3 kHzの周波数でEASTのHモード放電に注入したところ、集合的効果により自然ELM周波数が最大620 Hzまで増大し、その結果、自然ELM周波数の約2.4倍への増倍と、ELM規模の50%低減が観測された。